На военной тропе инноваций

К вопросу о «физиологии» технического прогресса или регресса. Любое производство отличается долей здоровой консервативности в силу того, что регулярно менять технологические мощности накладно, а люди, накопив свои знания-умения-навыки, не всегда стремятся переучиваться. Этот консерватизм хорош по крайней мере в том, что позволяет достичь относительного совершенства и оказывать услугу по конкурентоспособной цене. Но если в многомерное пространство рыночной борьбы добавляется координатная ось высоких технологий, консерватизм играет злую шутку в гонке побеждает тот, кто отличается мимикрией к новому.

Тезис о бедственном состоянии фундаментальной науки в наших НИИ оставим тем, кто там никогда не работал. Для поиска нового необязательно заниматься фундаментальными исследованиями, достаточно приложить накопленные в научных закромах родины и человечества знания к избранной предметной области. Подобно тому, как Генри Форд не изобретал двигатель внутреннего сгорания, но мгновенно оценил и использовал его для тотальной автомобилизации Америки, герой нашей статьи, генеральный директор компании «Бек-Римас» Алексей Леонидович Егоров, не открывал принципиально новых физических явлений. Но в ходе обучения в адъюнктуре он нашел идею, которая позволила вывести на принципиально новый уровень работы по устройству свай… Состоявшись на этой задаче, компания уверенно двинулась вперед. На этом примере видно, что если не «прямой дорогой», то по крайней мере тоненькой «военной тропой» инноваций начинают продвигаться к успеху небольшие «нишевые» компании.

–Вообще идея электроимпульсной технологии известна довольно давно и широко применяется в различных областях хозяйства. Ее используют в лазерной технике, с ее помощью отделяют чугун от шлака, дробят камни в почках. Многие разработки военного назначения, связанные с использованием этой технологии, являются секретными. Мысль адаптировать электроимпульсную технологию для устройства свай родилась, когда я был адъюнктом на кафедре технологии строительства Пушкинского инженерно-строительного училища: я предложил эту идею своему научному руководителю, доктору технических наук Борису Николаевичу Прозорову, и он многое сделал для ее практического воплощения. Суть технологии — преобразование электрической энергии в механическую энергию удара: на генераторе импульсов тока происходит накопление энергии. На инъектор, имеющий положительный и отрицательный электроды, подается разряд, и вся накопленная на конденсаторе энергия устремляется в пробой, в результате чего происходит «электрический взрыв»: преобразование электрической энергии в механическую энергию удара. Мы бурим в земле скважину для обычной буровой сваи и, погрузив инъектор, заполняем ее раствором. Затем даем серию импульсов, вследствие чего происходит расширение стенок скважины и уплотнение окружающего грунта: бетон оказывает давление на стенки скважины. В результате свая оказывается способна нести нагрузку в 2,5 раза больше, чем обычная буровая, т. е. по несущей способности приближается к забивной. Особое значение имеет уплотнение грунта на забое скважины, создающееся внизу сваи. Все факторы в совокупности позволяют на 30–40% снизить стоимость фундирования для наших клиентов. И хотя метр нашей сваи стоит дороже, чем обычной буровой, свай требуется меньше, что позволяет экономить немалые средства.

Наша компания одной из первых начала делать буровые сваи на основе электроимпульсной технологии в городе и стране. Сегодня технология успешно используется в различных регионах России, на фабриках и заводах. Это Сыктывкарский ЛПК, Светогорский ЦБК. Много работаем в регионах, в том числе за Уралом. На наших сваях стоит Фундамент бумагоделательной машины на фабрике «Гознак». Выиграв тендер, мы сократили количество свай, предусмотренное в проекте, вдвое.

— Да, но если коммуникациями, тем более газонесущими, насыщена земля?

— Технология не наносит вреда коммуникациям, этот вопрос мы исследовали со специалистами ВНИИГ им. Веденеева по заданию дирекции транспортного строительства. Делались эксперименты по устройству свай вблизи действующего водовода, газопровода. Замерялась динамика, и результаты показали, что влияние на грунт в 20 раз ниже, чем у забивных свай. То есть влияний никаких, о чем есть отчет с печатями и подписями.

— А вибрационные нагрузки?

— Частота электроимпульсов составляет 70 Гц, а для зданий и сооружений опасны низкочастотные колебания, которые входят в резонанс с колебаниями самих зданий и с грунтом. На сам грунт электроимпульсная технология оказывает только положительное значение. Если речь идет об усилении оснований на территориях сложившейся застройки, грунты, как правило, со временем расструктуриваются, а электроимпульсный разряд вбрасывает в грунт столько энергии, что тот восстанавливает свои свойства. Песок уплотняется до предельного состояния, из текучих глин через дрены отжимается вода, и они становятся твердыми. Опыт работы по усилению оснований под зданием гражданского назначения мы приобрели в Петербурге, успешно использовав нашу технологию для исправления дефектов шлакобетонного фундамента здания на пр. Стачек, д. 152. Многочисленные профессора советовали сделать на месте того дома сквер, потому что не рекомендовали ничего строить на том «пятне». Посмотрите — дом отлично стоит и сегодня. Работали в Государственном музее-заповеднике «Ораниенбаум». С 1992 г. работаем по этой технологии в Москве. А всего на сегодняшний день по электроимпульсной технологии выполнено более трехсот объектов по всей стране.

— Оказалась ли данная технология востребована на Западе? Как правило, это лучший индикатор рыночной полезности и востребованности изобретений…

— Мы успешно экспортировали электроимпульсную технологию в США. Для продвижения технологии как в России, так и за рубежом в 2000 г. мы объединились с американской компанией Beck Foundation: компания была создана в Техасе в 1932 г. и накопила огромный опыт работы по всему миру, в том числе устанавливая сваи глубиной до 70 м и диаметром до 1500 мм. Для наших партнеров решающее значение имел тот факт, что в результате уплотнения грунта на забое несущая способность даже больших свай увеличивается на 80%. Соответственно, появляется дополнительная возможность конкурировать на уже сложившемся рынке строительных услуг.

Во многом благодаря общению с американскими партнерами мы смогли выстроить разумную политику технического оснащения — не стали закупать модное и зачастую избыточное буровое оборудование, а определили и приобрели модели дешевых и производительных навесных буровых установок. При производительности, сопоставимой с Bayer, Solimec и Casagrande, стоимость этих установок оказалась примерно в пять раз ниже. Производительность же мы обеспечиваем в 2–3 раза выше за счет организации труда: если универсальная буровая машина делает все операции сама, то есть бурит, устанавливает арматурный каркас и заливает бетон, то мы используем несколько единиц техники, но зато создаем на площадке «конвейер», поток: буровая установка делает скважину и сразу же перемещается к следующей, а каркас устанавливается с помощью вспомогательного крана. Затем скважина бетонируется с применением электроимпульсной технологии… Таким образом, машина, предназначенная для бурения, постоянно бурит, что и обеспечивает производительность труда.

Далеко не все оборудование мы торопимся приобретать на баланс: многие образцы техники мы можем арендовать у наших зарубежных партнеров, ввезти в страну на время производства работ и затем отправить обратно. Благодаря этому нам доступны до 180 единиц техники, но на каждую из них мы не «замораживаем» миллионы из оборотных средств. Тем самым мы имеем возможность не думать о том, чтобы вернуть вложения в покупку: многие машины нужны лишь на 2–3 работы, и окупить их не представляется возможным.

Навесные установки оказались более выгодны и по той причине, что на точку бурения заехать можно не всегда: надо проложить временную дорогу, иногда демонтировать коммуникации. Если речь идет о действующем производстве, то стоимость работ может вырасти в несколько раз. Мы же в состоянии обеспечить работу на вылете до 6–10 м — коммуникации не повреждены, и, пока мы бурим скважину для сваи, клиент продолжает «качать нефть». Когда на Сыктывкарском ЛПК цех отбелки бумаги переводили с хлора на озонирование, мы сделали фундамент под башню кислородного реактора, и технологическая линия была переключена на новую схему работы буквально за несколько часов. Не менее сложная работа была выполнена в Рославле, где в существующем замкнутом пространстве мы сделали сваи под новую дымовую трубу. Новая труба была возведена без разрушения старой, служба эксплуатации переключила газоходы и выпуск продукции практически не останавливался.

— Вероятно, технология применима не только при промышленном и гражданском строительстве?

— Большие перспективы наши технологии имеют в строительстве объектов транспортной инфраструктуры. Так, при реконструкции набережных технология эффективна благодаря мобильности техники: чтобы выполнить сваи, нужно заехать на точку, а стоимость временной дороги в этом случае может составлять 30–40% цены самих свай. А наше компактное оборудование подается на большом вылете, кран же движется сбоку, по существующим проездам.

— Обогатив запад российской технологией, привнесли ли вы в нашу страну зарубежные ноу-хау?

— Это целый ряд новых технологий, в частности молотки, которые проходят скалу со скоростью до 3 м в час. Эта техника отлично зарекомендовала себя, когда мы работали на объектах атомной энергетики — Кольской АЭС, объектах Атомфлота. Имеем технологии и опыт устройства больших свай диаметром до полутора метров.

Есть в нашем распоряжении инновации для освоения подземного пространства, опробованные нашими американскими партнерами, в частности при строительстве Бостонского тоннеля. Это устройство эффективных стен в грунте, которая более эффективна в водонасыщенных грунтах Петербурга, чем секущиеся сваи.

Также большой интерес для дорожного строительства и строительства на слабых грунтах представляют элементы Geopier — это промежуточный вариант между обычным ленточным и глубоким свайным фундаментом. Фактически это альтернатива глубокой выемке грунта: в грунте бурится скважина, она послойно засыпается щебнем и утрамбовывается. В грунте создается колонна из щебенки, по ней делается гибкий или жесткий ростверк. Технология может использоваться для укрепления оснований промышленных зданий, стабилизации грунта при строительстве высоких насыпей, укреплении откосов, поддержке подпорных стенок, устройстве противооползневых сооружений. Это хорошая альтернатива глубокой выторфовке. Сами по себе элементы Geopier просты, не требуют металла, бетонирования, мокрых процессов. Процесс сооружения такого элемента включает в себя бурение или отрывку скважины, обычно от 3 до 8 м. После завершения скважины на ее забой засыпается небольшое количество гранитного щебня фракции 40–70 мм и утрамбовывается, чтобы создать в грунте предварительное напряжение и давление. После этого в ствол скважины засыпается щебень и последовательно утрамбовывается: в прилежащих грунтах создается боковое напряжение, поэтому они становятся прочными и несжимаемыми. Легко осуществляется контроль качества выполняемых работ. Производительность технологии такова, что мы смогли делать до 40 элементов за смену, причем сами элементы на 20–30% дешевле любой струйной технологии jet grouting, которая к тому же может применяться не во всех в грунтах. Чтобы ускорить внедрение технологии Geopier, наша компания обеспечила курс обучения в США для специалистов институтов «СоюзДорНИИ» и ЗАО «Дорсервис».

— На стене Вашего кабинета не один десяток патентов. Но в стране, где и к обычной собственности относятся вольно, не то что к интеллектуальной, защищают ли эти бумаги от копирования, клонирования, творческого заимствования?

— Сегодня немало ученых трубит о том, что «впервые разработано», «научно и технически обосновано» и прочее. Бывают и случаи откровенного плагиата. Конечно, можно нанять юристов, которые поработают и догола разденут 2–3 компании, но не хочется обижать людей: любое внедрение в конечном счете приносит пользу. Тем более что очень немногие технологии являются в действительности принципиально новыми. Важно не просто придумать, как применить технологию, — необходимо сделать соответствующие машины, сертифицировать их, достойно выполнить первый и все последующие объекты. Параллельно — изучать и совершенствовать технологию. А на Западе лицензия, патент — это серьезно. Чтобы реализовать технологию в США, мы прошли множество инстанций, сделали до полусотни испытаний, получили поддержку в ряде университетов, в т. ч. Хьюстонском. Испытания в Европе, в Германии, обошлись нашим партнерам в сумму до 300 тыс. марок, то есть весьма недешево. Есть и скрытое сопротивление, потому что наша технология отбивает хлеб у зарубежных компаний.