- У них были триста пятьдесят на тридцать на два с половиной километра хребта, сейсмичность порядка девяти, если не больше, баллов, пятнадцать с гаком проектных километров тоннеля и по одной геологоразведочной скважине на каждый километр пути.
- Не то чтоб по этим исходным данным нельзя было догадаться, что стройка будет непростой, но предугадать, насколько феерическое комбо из проблем тоннель соберет на своем пути, не вышло совсем.
Человеческие жертвы, радиация, плывуны в гранитах, термальные воды, перенапряженные породы, краш-тест для нескольких поколений техники из разных стран и обкатка целого ряда новых технологий; все это — об истории Северомуйского железнодорожного тоннеля, самой долгой стройке Байкало-Амурской магистрали.
При упоминании БАМа почти всегда у кого-нибудь да возникает вопрос: зачем вообще было затевать стройку в таких тяжелых условиях? Ответ кроется в проблемах Транссибирской магистрали: недостаточная, несмотря на серию модернизаций, пропускная способность, расположение уязвимо близко к границе и, при этом, на удалении от разнообразных природных месторождений — угля, нефти, железной и медной руд, редких металлов...
Короче, строительство более северной магистрали напрашивалось само собой, и избежать в этих суровых краях столкновения с природными преградами и тяжелыми условиями было невозможно при любом раскладе. Одной из таких преград на пути БАМа и стал Северо-Муйский хребет.
На то, что строительство не будет лёгкой прогулкой, намекали не только внушительные размеры и крутизна хребта. Хотя на тот момент его структура не была как следует изучена, известно было, что весь район, где он располагается — горяч и сейсмоактивен, ведь стоит на втором по величине из находящихся на суше стыке двух тектонических плит, движущихся в противоположные стороны; по-умному — находится в наиболее сейсмоактивной части Байкальской рифтовой зоны.
Потряхивает эти места регулярно, буквально тысячи раз в год. Наглядный пример местного сейсмического потенциала — Муйское землетрясение 1957 года, которое оценивают приблизительно в 10–11 баллов по шкале Рихтера. В результате него немного поменяли своё расположение хребет Удокан и Намаркитская впадина, в последней образовалось озеро, а в ключах и скважинах водоснабжения на удалении в сотни километров от эпицентра резко повысился объем поступающей воды. До Читы (порядка пятисот километров от эпицентра) докатились семибалльные толчки. Обошлось всё это безобразие, по счастью, без жертв.
Итак, на пути стройки века было потенциально очень неспокойное и очевидно весьма массивное препятствие. Преодолевать его запланировали, конечно, не там, где горы достигали высоты два с половиной километра, а на наиболее низком участке — в Ангараканской седловине, высота которой чуть больше километра.
Но и в седловине варианты открытого прохождения трассы, то есть, те, которые предполагали тянуть железку поверх хребта, не годились из-за слишком крутых уклонов, а также угроз камнепадов и лавин. В итоге, из более чем двадцати предложений оптимальным был признан проект тоннеля длиной 15 343 метра с двускатным профилем: если такой тоннель разрезать вдоль, его линия будет похожа на двускатную крышу — от входного портала идет с небольшим уклоном вверх, а примерно с середины идет к выходу с небольшим уклоном вниз.
«Чертов мост» — участок второго Северомуйского обхода, полукруглый мост на двухъярусных опорах высотой до 35-ти метров над рекой Итыкит. При проходе тяжелых составов жутенько вибрировал (но так конструктивно и планировалось), за что и получил соответствующее прозвище. Зато виды с него открываются эффектные.
- По трассе тоннеля были запроектированы геологоразведочные скважины через каждые пятьсот метров, но проект решили удешевить и выполнили их по одной на каждый километр. И — невероятная удача — геологоразведка показала на пути тоннеля отличную породу и полное отсутствие проблем.
В мае 1977 года началась проходка тоннеля с его восточного портала, через год навстречу началась стройка с западного. Технология была следующая: сначала в пятнадцати — тридцадцати метрах от основной трассы тоннеля прокладывалась разведочная транспортно-дренажная штольня.
По сути, рядом с основным строился вспомогательный тоннель значительно меньшего сечения, чтобы уточнять, с чем придётся иметь дело в толще хребта, по ходу работы отводить грунтовые воды и организовывать пути для обслуживания тоннеля.
Строительство основного тоннеля немного "отставало" от штольни. Параллельно с началом работ от порталов на трассе тоннеля строились три вспомогательных вертикальных шахтных ствола, из которых затем тоже в обе стороны будет прокладываться тоннель.
Работа спорилась и всё, казалось, складывалось благополучно.
А в 1979-ом проходческая бригада, работавшая с западного направления, напоролась на локальный апокалипсис. Опережающая дренажная штольня обнаружила небольшой разлом. Когда же к проблемному месту подошел основной тоннель, гранитную стену проломил бешеный поток.
У них на пути, как выяснилось позднее, оказался участок древнего русла реки Ангаракан — его назовут Ангараканским плывуном — и вода под большим давлением взорвала остававшуюся между ней и забоем гранитную перемычку. Сотни тонн воды с песком и каменными обломками хлынули внутрь с такой мощью, что породопогрузочную машину весом больше 20-ти тонн отшвырнуло на триста метров. Погибли люди.
Немного карт: взаимное расположение северомуйских тоннеля и двух обходов, схема в цвете.
- Стало понятно, что удачная геологоразведка что-то упустила.
Для прояснения ситуации внимательно присмотрелись к спутниковым снимкам и обнаружили, что на самом деле Северо-Муйский хребет в месте прохождения тоннеля — не монолитная глыба. Он разрезан четырьмя разломами — глубокими трещинами в земной коре, забитыми перетертыми в песок породами, глиной и водой под давлением. На самый крупный из четырёх разломов и наткнулись строители Северомуйского тоннеля в 1979 году.
Аварию (первую из, увы, многих) ликвидировали почти два года. Для этого пришлось построить четвёртый шахтный ствол, откачивать воду, закачивать в готовый тоннель бетон, чтобы закупорить прорыв.
Было очевидно, что этот участок БАМовской стройки затягивается. Но как быть с подвозом всего необходимого на стройках за хребтом? Пришлось вернуться к идее крутого верхового объезда.
В 1982-83 проложили временный Северомуйсуий обход — не намного длиннее тоннеля (24 километра), но с жутким для железной дороги уклоном: на каждые сто метров дороги перепад высоты четыре метра. Из-за этого грузовые поезда приходилось перевозить по частям: тепловоз тянул лишь несколько вагонов за раз. Пассажирские перевозки по этому обходу и вовсе были запрещены, людей перевозили автобусами.
Но вскоре стало ясно, что строительство Северомуйского тоннеля затягивается всерьёз и очень надолго. Слишком крутой обход был приемлем лишь как краткосрочная мера, поэтому в 1985 году ему на смену стали строить другой объездной путь — второй Северомуйский обход.
Чтобы уменьшить уклон более чем вдвое, дороге пришлось петлять, поднимаясь наверх серпантином, что сказалось на протяжённости пути. Длина второго обхода составила 64 километра и по нему было разрешено передвижение как грузовых, так и пассажирских поездов, но с ограничением скорости, дорога занимала больше двух часов.
Движение было запущено в 1989-ом, а с первого, временного, обхода, сняли рельсы. Мосты же и насыпи сохранились до сих пор.
Многострадальный главный герой рассказа. Вид вглубь, на подковообразное сечение тоннеля, со стороны восточного портала, где смонтировано около четырехсот колец чугунных тюбингов.
- Сквозь хребет тем временем прогрызались всеми доступными техническими и научными мощностями.
Изначально прокладку тоннеля вели традиционным буровзрывным способом (в породе бурятся углубления, они заряжаются взрывчаткой, подрываются, отбитая взрывом порода отгружается и всё с начала) и отечественной техникой — так, с западного портала работы начинал проходческий щит 1936 года выпуска, прорубавший раньше московское метро.
Но когда вскрылся обалденный букет сложностей, на строительство Северомуйского тоннеля стали закупать самую современную импортную технику. Здесь отработали высокоэффективные буровые установки «Фурукава» из Японии и «Тамрок» из Финляндии, механизированные тоннелепроходческие комплексы «Робинс» из США и «Вирт» из Германии.
Один из «Виртов» (их на стройке было два) в какой-то момент так зажало породами, что понадобилось строить обходную штольню, чтоб сбоку подобраться к встрявшему ротору и высвободить его. В самых критических условиях не отказывали только отбойные молотки, так что значительную часть выработок всё же проходили по-старинке.
Технику иностранцы продавали охотно, но направлять на стройку своих специалистов не рисковали. В горных выработках, ко всем прочим радостям, в разы превышал норму уровень радиации.
Причиной был радиоактивный газ радон. Исследования показали, что основным его источником были радоносодержащие воды в почвах. Проблему удалось решить с организацией вентиляции, но пока велось строительство и тянущиеся навстречу друг другу выработки были еще тупиковыми, обеспечить циркуляцию воздуха в необходимом объеме было затруднительно.
Поэтому, кроме организации вентиляционного режима, для контроля ситуации прибегали и к другим методам: перевод персонала в категорию А — сотрудники, работающие с источниками радиации, средства индивидуальной защиты, постоянный контроль за уровнями облучения работников.
Но самой животрепещущей проблемой, конечно, оставалось прохождение сквозь неоднородный и непредсказуемый массив хребта — крепость пород в нём варьировалась от почти воды до крепчайшей скалы. Неординарные вызовы требовали неординарных, уникальных в своём роде решений, и такие решения родились.
При стройке Северомуйского тоннеля команда советских учёных разработала новый химический способ укрепления особо рыхлых пород: в пробуренные скважины двумя потоками (чтобы не схватились раньше времени) заливали жидкое стекло, бетон и химические добавки, которые, застыв, образовывали вокруг выработки подобие жесткого скафандра.
Для укрепления грунтов над тоннелем в зонах разломов из штольни бурили «ходки» и устраивали выше кровли тоннеля камеры, которые заполняли монолитным бетоном. Стены же самого тоннеля в наиболее сейсмоопасных местах делали 3-х и даже 4-х слойными: сначала черновой бетон, армированный металлическими анкерами, затем сборное тюбинговое покрытие, дополнительный слой железобетона, а в Ангараканском разломе, чтобы полностью исключить поступление воды, ещё и финальный слой металлоизоляции.
Тоннель оказывался надёжно заключён в несколько довольно подвижных относительно друг друга труб, и чтобы эта система не деформировалась от неизбежного воздействия холодного наружного воздуха и воды в грунтах, в тоннеле было решено постоянно поддерживать положительную температуру воздуха, хотя подогрев и дорогое удовольствие.
Один из занятных элементов системы поддержания микроклимата — вентиляционные ворота. Тоннель — практически прямая труба с концами по разные стороны хребта, так что будь он открыт всем ветрам, был бы не просто трубой, а отличной аэродинамической трубой.
Это значило бы проблемы с эвакуацией людей и организацией проветривания в случае аварийных ситуаций, пожаротушением и, конечно, гарантировало бы наледи и промерзание всего и всех, что есть в тоннеле зимой.
Поэтому на обоих порталах тоннеля установили специальные ворота, которые открываются только для прохождения поезда. Но на случай, если что-то пойдёт не так, они сделаны из лёгкого материала, так что локомотив может пробить их без вреда для себя и остального состава.
Это уже в транспортно-дренажной штольне. По узкоколейным путям перевозятся рабочие, оборудование и материалы для обслуживания тоннеля.
К 1991 году было пройдено больше 13 километров тоннеля. Из-за недостатка финансирования, на последние два с небольшим ушло целое десятилетие.
Но несмотря на все невзгоды, в марте 2001 года наконец произошла сбойка тоннеля — Северо-Муйский хребет был пройден насквозь. В декабре того же года по самому длинному в России ж/д тоннелю прошёл первый поезд.
А ещё через два года, в декабре 2003-го, спустя 26 лет после начала строительства, тоннель был наконец введён в постоянную эксплуатацию.
Поезда, по 14—16 штук в день, пошли через Северо-Муйский хребет кратчайшии путём и не сбавляя скорости, и теперь путь из Ангараканского в Муяканское ущелье занимает у них всего лишь 20–25 минут.
Для преодоления хребта больше не нужно расцеплять на несколько частей тяжёлые грузовые поезда и подолгу ждать, когда же освободится трасса, для которой, со всеми её лихими виражами и двумя тоннелями, постоянная нагрузка из тяжеловозов выливалась в очень дорогое обслуживание. Но обход всё ещё функционирует: два раза в день по нему проходит поезд для рабочих.
Строительство Северомуйского тоннеля вошло в историю одновременно и как мощный просчет, и как инженерный подвиг. Было ли это напрасной тратой сил, "дорогой в никуда" как иногда говорят о БАМе в целом? Глядя на растущий трафик Байкало-Амурской магистрали, на которой вновь кипит стройка, можно уверенно сказать: нет.