ASM3_3

Недавно в Митино на строительстве депо метрополитена впервые в России состоялся эксперимент по извлечению из земли грунтовых анкеров, которыми крепятся строительные котлованы. Распространение этого опыта может стать поворотным моментом в освоении подземных пространств города…

Одним из привычных методов крепления котлованов долгое время была установка металлических расстрелов - огромных труб, пронизывавших грунт и тем самым серьезно мешавших строителям: монтировать в таких условиях, например, односводчатую станцию метро оказывалось попросту невозможно. В конце 1950-х годов за рубежом появился новый метод крепления - анкерный. Первые грунтовые анкеры разработала немецкая фирма «Бауэр». Они открыли широкие возможности для архитектурного творчества – их, в частности, использовали при сооружении купольной крыши Олимпийского стадиона в Мюнхене. За несколько лет эта технология совершила триумфальное шествие по миру. Именно тогда ею заинтересовались московские метростроевцы, применив на станции метро «Ботанический сад», правда, еще не анкеры, а свою собственную разработку – нагели (в отличие от анкера, который погружается в пласты земли и натягивается, нагель просто погружали и фиксировали). Купив необходимые станки за рубежом, производством нагелей стало заниматься сначала управление механизации, а затем СМУ № 9 Метростроя. Четверть века назад на строительстве станции «Пражская» с участием той же фирмы «Бауэр» наши специалисты впервые использовали западногерманские грунтовые анкеры. Сегодня анкерное крепление – одно из самых надежных и прогрессивных при разработке котлованов, устройстве откосов.

- Благодаря грунтовым анкерам, - рассказывает исполнительный директор «Строймехсервиса» Метростроя Игорь Андреевич Покладок, - котлован освобождается от посторонних конструкций, что значительно ускоряет темпы строительства, доставляет максимум удобств при возведении подземной части сооружения и, как следствие, дает немалый экономический эффект.

Грунтовый анкер - это металлический стержень винтового профиля или трос (соответственно, анкеры бывают стержневые и тросовые), углубленный в землю и удерживающий ограждающую конструкцию подземного сооружения от разрушения боковыми нагрузками. Метрострой традиционно использует в основном стержневые анкеры как более эффективные в геологических условиях столицы. Они немного дороже тросовых и труднее вынимаются. К тому же эти анкеры привозные, отечественные заводы их не выпускают – опять же в отличие от тросовых. Последние проще в транспортировке и имеют двойное назначение: для крепления котлованов и ремонта мостов. Делают их из привозной шведской стали.

В последнее время в Москве активно применяется и новый вид анкеров - полые винтовые типа «Титан», очень быстро устанавливающиеся и дающие существенный экономический эффект. Именно такие анкеры использовались на строительстве нового вестибюля станции метро «Маяковская» и аэровокзального комплекса «Внуково». За внедрение этой технологии «Строймехсервис» Метростроя в 2006 году был награжден дипломом Департамента градостроительной политики, развития и реконструкции города Москвы и Тоннельной ассоциации России.

В среднем длина анкера - от 18 до 30 метров. Чтобы закрепить, скажем, котлован станции или вестибюля метро, надо установить 600-800 анкеров. Вес каждого – 120-150 килограммов. Нетрудно подсчитать, сколько сотен тонн металла на сегодняшний день остается в земле: ведь до сих пор анкеры у нас по окончании работ не извлекались. Этот металл, во-первых, постепенно коррозирует, отрицательно сказываясь на экологии, во вторых, препятствует строительству на довольно большой территории за пределами котлована.

- Находясь в земле, - продолжает свой рассказ И. А. Покладок, - анкеры не дают возможности прокладывать подземные коммуникации, да и не только это. Неоднозначная ситуация возникает, когда сооружаются две параллельных станции метро. Анкеры, которыми крепится котлован одной из них, попадают в зону строительства другой и мешают вести здесь работы. В нашем многомиллионном городе, где все острее ощущается дефицит земли, нельзя столь неэкономно использовать территорию.

Итак, об извлечении анкеров в последнее время заговорили очень серьезно. По словам заведующего сектором научно-исследовательского центра «Тоннели и метрополитены» Иосифа Николаевича Малого, в городе стало трудно согласовать анкерное крепление, потому что требуется последующее удаление металла. Над проблемой сейчас работают многие научно-исследовательские институты. Тем более что есть информация о появлении технологии извлечения анкеров в Южной Корее и Германии. Метростроевцы первыми проявили инициативу в ее освоении. Посетив Южную Корею, они на практике познакомились с процессом изготовления и выемки анкеров из земли и заключили контракт на поставку опытной партии южнокорейских изделий. И вот в марте 2007 года в Митино при участии южнокорейских специалистов были установлены пробные анкеры с целью осуществления эксперимента по их удалению.

- Часть анкеров извлекли через несколько дней, - рассказали участники эксперимента, - остальные оставили на более длительный срок. В принципе все прошло успешно. Процесс, как только в нем разобрались, оказался совсем не сложным. Сложность - в самой конструкции изделия, ведь у южнокорейских анкеров есть свои особенности.

Следующий эксперимент предполагается провести на строительной площадке в районе Павелецкого вокзала.

- Сама идея извлечения анкеров очень актуальна, - отметил заведующий отделом специальных фундаментов НИИПС имени Н. М. Герсеванова Яков Моисеевич Бобровский, - и инициатива метростроевцев похвальна. Но надо на трезвую голову все еще раз просчитать и проанализировать. Нужна адаптация к нашим условиям, к отечественным материалам.

- Это вполне достойный вариант, - продолжил мысль коллеги И. М. Малый. - Даже частичное удаление анкеров - уже целесообразно. Думаю, проведенный опыт - не единственное правильное решение, но оцениваю его положительно. Еще в 1980-х годах ЦНИИС предлагал свои способы извлечения анкеров, но тогда они не привлекли внимания, потому что вопрос не был столь актуален, как сейчас.

- С инженерной точки зрения нахожу эксперимент интересным, - высказал свою точку зрения главный инженер проекта Метрогипротранса Сергей Евгеньевич Ермолаев, - но полагаю, что использовать его результаты у нас будет проблематично и дорого, а потому сомневаюсь, что эта идея окажется широко востребованной в ближайшее десятилетие.

Однако сами метростроевцы настроены оптимистично - наверное, потому, что активно заняты этим процессом. Кстати, московские предприятия уже разрабатывают программу изготовления стержневых анкеров, еще один тип анкеров планируют делать в Метрострое, закупив специальное оборудование. Генеральный директор «Строймехсервиса» Метростроя Анатолий Евгеньевич Семушкин:

- Сейчас мы ставим анкеры не только в Москве, но и в Сочи, и в Ростове на Дону... Пока они не извлекаются, но, думаю, мы быстро освоим эту технологию. Для начала, как показал эксперимент, можно взять на вооружение опыт зарубежных специалистов, приспособив его к нашим конкретным условиям и требованиям.

Пробуривается скважина
Устанавливается анкерная тяга с наполнением скважины цементным раствором
Извлекаются буровые штанги, в то время как идет первичное нагнетание раствора
Вторичное нагнетание раствора
Натяжение анкера до расчетного усилия и его закрепление после затвердевания цементного раствора
Завершение анкеровки

Область применения грунтовых анкеров:
1. крепление ограждений котлованов:
2. удержание плавучих объектов;
3. крепление свода тоннелей;
4. усиление подпорных стен;
5. укрепление откосов.

Новые технологии применения грунтовых анкеров

Схема проведения работ по устройству извлекаемых анкеров типа SW-RCD
Схема проведения работ по устройству постоянных грунтовых анкеров типа SW-PCD

Установка грунтовых анкеров типа SW-RCD
Бурение скважины
Погружение анкера в скважину
Инъецирование раствора
Система проверки натяжения анкера