Когда безопасность приоритетна

Перед входом на площадку по строительству комплекса тоннелей Серебряного Бора взору предстают несколько рядов металлоконструкций, которые неопытный принимает за гаражи без ворот, а опытный узнает в них короба системы дымоудаления. В скором времени их предстоит спустить в тоннель, чтобы они стали «дыхательным горлом» этой транспортной системы. Ее наличие — одно из новых требований к безопасности подземных транспортных сооружений. Другое требование к безопасности — создание «сбоек» для эвакуации людей в случае угрозы. Все основное оборудование для этих задач — стальные тюбинги для участков сбоек и вентиляционные короба — изготовлены на московском заводе металлоконструкций «Интертрансстрой».Об организации производства, встречающихся трудностях и путях преодоления нам рассказал главный инженер завода Виктор Павлович КРИЧАНОВСКИЙ.

–Кольца стальных тюбингов для строительства Лефортовского тоннеля были изготовлены в Германии. В ходе подготовки к строительству тоннелей в Серебряном Бору компания «Организатор» предложила нам рассмотреть возможность изготовления стальных колец на территории России. Желание наладить производство на территории России в основном было связано с тем, что цена на европейскую продукцию была достаточно высока, и доставка через границу готовых изделий также несла немало трудностей. Колец требовалось немало, их назначение — обеспечить возможность вскрытия при сооружении горизонтальных сбоек.

Мы, хорошо зная устройство и технологию работы щита, смогли определить, какие именно параметры необходимо соблюсти самым точным образом, а на каких допустима некритичная погрешность. Взвесив обстоятельства, решили наладить производство стальных тюбингов на территории России.

— Забегу в конец истории: как показали себя изделия в тоннеле?

— И метростроевцы, и наши зарубежные коллеги высоко оценили работу: если на Лефортовском тоннеле кольцо собирались в течение нескольких дней, то в Серебряном Бору — в течение 14–15 часов. Преимущества наших решений стали сразу же очевидны, и мы получили возможность стать эксклюзивным поставщиком этой продукции. Кроме того, по цене наше предложение оказалось привлекательнее.

Однако чтобы достичь таких результатов, заводу пришлось самостоятельно пройти всю производственную цепочку —разработку документации, технологий, поиск партнеров. Это и время, и пот, и деньги. В частности, при сварке изделий возникают деформации. Нам пришлось экспериментировать на первом тюбинге и затем отправить все 16 т металла в лом. Но мы поняли, какие припуски надо давать при раскрое, чтобы остаться в допусках под механообработку. Был отработан технологический процесс: внешняя поверхность полукольца, стальной лист толщиной 25 мм, вальцуется, ему придается нужная форма, снимаются фаски под сварку. Раскрой деталей осуществляется на автоматических газорезательных установках. Программы для станков задаются через программу AutoCad, причем размещение деталей на листах, поступающих к нам с металлургических предприятий, оптимизируется для снижения отходов. Практически каждый тюбинг имеет индивидуальные отличия, поэтому пришлось просчитать варианты стапелей для сборки, определить основные типоразмеры. Мы смогли решить проблему сборки более чем десяти типов тюбингов с помощью всего двух стапелей…

Основная сложность задачи состояла в том, что каждое изделие весом около 16 т должно иметь отлично обработанные рабочие поверхности, с выточками для резиновых прокладок, которые обеспечивают водонепроницаемость соединений. Эти вытoчки можно было сделать только механической обработкой деталей. Поэтому, налаживая вальцовку и сварку тюбингов в условиях нашего производства, мы параллельно искали предприятие, способное выполнить этот заказ. И мы нашли его.

— Какие марки стали использовались? Какого качества поступил прокат, потребовалась ли его доводка до нужного состояния?

— Мы ориентировались на российские стандарты и сортамент, и особых проблем с подбором материала не возникло. Однако листы, несмотря на большую толщину, зачастую поступали деформированные — волнообразные. Выправить их с помощью пресса не представлялось возможным, поэтому приходилось применять термоправку. К сожалению, качество металла отстает от импортного, хотя цены постоянно растут.

— Рассматривалась ли возможность изготовить заготовки тюбингов на литейном производстве?

— Да, но это было бы еще сложнее: нужно изготовить модели, формы, а сам ковш должен иметь объем на 16 т металла. При остывании же такого объема сложно представить, как поведет себя деталь — какие возникнут деформации, поводки. Существенно большими были бы объемы механообработки. Поэтому оказалось удобнее изготовить изделие с помощью сварки.

— А представлял ли сложность подбор режимов сварки?

— Встретились и определенные сложности с технологиями сварки больших толщин. Первый тюбинг мы использовали для того, чтобы отладить все технологии и процессы, и в течение примерно полугода сумели наладить стабильный выпуск продукции. Еще ряд проблем пришлось решать по мере их возникновения: когда выпуск колец был отработан, потребовалось наладить вваривание патрубков, через которые вводятся инструменты для бурения, нагнетания раствора, замораживания для закрепления грунта — после этого метростроевцы могут вскрывать проем и проходить штольню. Так как регламент производства работ по некоторым сбойкам был изменен, нам также приходится подстраиваться под требования метростроевцев. А решения принимаются оперативно, и задачи зачастую наслаиваются одна на другую.

— А каким образом осуществляется контроль качества шва?

— Рентгеноскопическое исследование на договорных условиях осуществляет привлеченная компания — она задействована в задачах по атомному машиностроению, поэтому качество работы находится на очень высоком уровне. Они привозят свое оборудование, мы убираем из цеха людей, и они производят просвечивание. В нашем распоряжении есть дефектоскопическое ультразвуковое оборудование, в том числе с автоматическими головками — результаты контроля поступают и анализируются на компьютере. Сварка в среде специально подобранных защитных газов дает очень хороший результат, и мы ведем сегодня выборочный контроль качества.

— Каким образом была решена задача по транспортировке изделий?

— Мы давно отказались от услуг железной дороги, равно как и водного транспорта. Приведу пример: мы выполняем большой заказ по изготовлению металлоконструкций для крытого полноразмерного футбольного стадиона в Казани, около 3 тыс. т металла. Конструкция сложная, следовательно, нетиповых изделий много. Железнодорожники же настаивают на разработке отдельных проектов на погрузочно-разгрузочные работы и транспортировку для каждого типа изделий, а разработка такого проекта стоит немалых денег на каждый тип. Поэтому намного более эффективным оказался автомобильный транспорт: мы без труда нашли организацию, которая быстро оценила объем заказа и дала нам вполне приемлемое предложение. Так же поступили и при доставке тюбингов на завод и обратно —сделали специальную оснастку для 20-тонных длинномеров и перевезли все изделия автомобилями.

— Виктор Павлович, сегодня уже налажено производство стального тюбинга: может быть, очередные объекты имеет смысл выполнить только в металле? Тогда можносэкономить на производстве железобетонной обделки…

— Стальные тюбинги вообще не очень желательно применять, потому что сталь подвержена коррозии в отличие от практически вечного чугуна. Первые тоннели метро делались именно в чугунных тюбингах, однако чугун, как и железобетон, намного труднее вскрывать. Преимущества стального тюбинга — это прочность и возможность вырезать любой проем.

— А каковы в таком случае антикоррозионные решения?

— Во-первых, это нагнетание тампонажных растворов. Во-вторых, это система резинового уплотнения, очень надежная: двойная резиновая рама сваривается вулканизированным способом, растягивается и усаживается на клей по периметру тюбинга. Когда в процессе монтажа тюбинги сбалчиваются, возникает очень плотная двойная резиновая прослойка.

— Какие еще задачи для Серебряноборских тоннелей решил «Интертрансстрой»?

— Во-первых, это изготовление стальных коробов для систем вентиляции. По сравнению с изготовлением тюбингов больших трудностей эта проблема не вызвала. Другая задача —это герметические перегородки. Мы разработали и предложили изготовить гермоперегородки гильотинного типа: если традиционная гермоперегородка двигается горизонтально, то наша подвешена на тросах и в течение 15 секунд может опуститься, перекрыв просвет тоннеля. Даже если произошел вывал породы, эта перегородка за счет своего веса войдет в массу грунта и перекроет проем. Она выдерживает давление до 40 т на кв. м.