инженерная issn 2312-5616 защита · инженерная защита № 3 (14)...

инженернаязащита № 3 (14) Май – июнь 2016

ISSN 2312-5616

СТРАНИЦА 6

РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

Повторит ли Байкал судьбу Аральского моря?

СТРАНИЦА 34

ВЫЗОВ

Сарезское озеро — как сделать его безопасным?

СТРАНИЦА 20

КОНСТРУИРОВАНИЕ БУДУЩЕГО

Керченский мост: инженерная защита от проекта до реализации

9772312561005

ISSN

231

2-56

16

XXI век дал нашему миру по-нимание того, что знаменитый Чжоу Эньлай, первый премьер Госсовета КНР с момента ее об-разования, был прав, когда пере-формулировал фразу Карла фон Клаузевица: «Политика есть про-должение войны другими сред-ствами». Внешняя политика стра-ны в современном глобальном пространстве оперирует совсем другими армиями: законами, та-рифами, инфраструктурой и без-опасностью жизни.

Российская Федерация, пози-ционируя себя как мирового по-литического игрока, достаточ-но давно проводит политику ин-фраструктурной и экологической безопасности своей территории.

Строительство Керченского моста стало одним из ключевых проектов, обеспечивающих ин-фраструктурную связность стра-ны с российскими эксклавами. Развитие Северного морского пути, модернизация ледоколь-ного флота и строительство пор-та Сабетта продемонстрирова-ли намерения России по созда-

нию новых транспортных путей мирового значения. Уникаль-ные мосты Золотой и Русский во Владивостоке создали возмож-ности для развития города – главных морских ворот России в Юго-Восточную Азию.

Сохранение экологии озе-ра Байкал – это вопрос нацио-нальной безопасности страны, сравнимый с сохранением ва-лютных резервов и поддержа-нием обороноспособности. Не случайно на юбилейном самми-те стран Шанхайской организа-ции сотрудничества в Ташкен-те Президент России предложил ряд мер по ликвидации возмож-ных угроз экологии Байкала из-за проектов строительства ГЭС на территории Монгольской Ре-спублики. Российская энергетика способна обеспечить наших со-седей энергией без какого-либо ущерба для уязвимых экосистем региона. Можно рассматривать это как политическое действие по блокировке создания конку-рирующих энергетических мощ-ностей в Юго-Восточной Азии,

но через неизбежность эколо-гической безопасности.

В российском медиапростран-стве не часто освещается эколо-гическое состояние водных си-стем Средней Азии – к большо-му сожалению, потому что это один из ключевых факторов устойчивости государств реги-она и важный стратегический фактор безопасности южных рубежей России.

Для успешного экономическо-го развития России и осуществле-ния проекта евразийской инте-грации жизненно важно обеспе-чить мониторинг состояния всех крупных инженерных и природ-ных систем ближнего зарубежья. Позиционируя себя как ключево-го поставщика энергии, Россия нуждается в инструментах влия-ния на наиболее важные инфра-структурные проекты и методы решения наиболее системно важных экологических проблем ближайших к нам территорий Большой Евразии.

Российские специалисты спо-собны предложить эффективные и экологически устойчивые ре-шения для всех ключевых ин-фраструктурных и природоох-ранных проблем соседних стран и наладить эффективное взаи-модействие с государственны-ми органами и частными компа-ниями региона. Возможно, что настало время для Евразийско-го экономического сообщества сформулировать единую полити-ку экологической и инфраструк-турной безопасности.

Николай Ютановглавный редактор журнала «Инженерная защита»

Экология и инженерия для формировании Большой Евразии

1Май–июнь 2016

СЛОВО ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА

РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

ТАТЬЯНА ТАШЛЫКОВА

6Водно-экологические проблемы трансграничных рек: не повторит ли Байкал судьбу Аральского моря?


ВИКТОР ГАЛАС

20Керченский мост: инженерная защита от проекта до реализации

Ч И ТА Й Т ЕВ НОМЕРЕ

Журнал «Инженерная защита» № 3 (14) 2016Зарегистрирован Федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций, свидетельство о государ ственной регистрации ПИ № ФС77-57415 от 27 марта 2014 г. ISSN 2312-5616

Главный редактор: Николай Ютанов

Ответственный редактор: Пётр Щёголев

Редакционная коллегия: Иннокентий Андреев Артём Желтов Александр Косачёв Александр Кривцов

Концепция проекта: Исследовательская группа «Конструирование будущего»

Издатели: ООО «Журнал «Инженерная защита» ЗАО «Корвус»

Генеральный директор: Александр Кривцов

Оформление: Юлия Яковенко

Корректорская группа: Елена Шестакова Нинель Краюшкина

Отпечатано в типографии «Светлица»Санкт-Петербург, Московское шоссе, д.25Тираж: 2000 экз.

Журнал «Инженерная защита» включен в российский индекс научного цитирования (РИНЦ)© ООО «Журнал „Инженерная защита“», 2016© Иллюстрация на обложке – http://most.life

190121, г. Санкт-Петербург, Лермонтовский пр., 1/44 лит. «Б»тел. +7-921-892-16-20факс [email protected]

www.territoryengineering.ru

ВЫЗОВ

ЛЕОНИД ПАПЫРИН

34Сарезское озеро — как сделать его безопасным?

ТЕХНОЛОГИИ И МАТЕРИАЛЫ

ТИМУР КУДАКАЕВАЛЕКСАНДР ЦЕРНАНТГЕОРГИЙ ПЕРЕСЕЛЕНКОВГРИГОРИЙ ОРЛОВАЛЕКСАНДР ШТЕЙНСВЕТЛАНА ЧЕЛОБИТЧЕНКО

54Опыт разработки защиты совмещенной автомобильной и железной дороги от полигенетиче-ского оползня в долине реки Мзымта

ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ

ДЭВИД МАЛОТТКЕИСУКЕ ХИЭЙХАЙДИ ВЕРНЕРЛЕСЛИ РОБЕРТСОН

60

Проект Next Tokyo: «зеленый» фундамент для городов будущего

ФАНТАСТИКА ДЛЯ ИНЖЕНЕРОВ

Олег Дивов

72Подлинная история канала имени Москвы

ХРАНИТЕЛИ

ХРИСТИНА ШУМИЛОВАЕВГЕНИЯ ЛУРЬЕ

88Возвращение на пьедестал: воссоздание памятника королеве Луизе в г. Советске

Виктор Галасзаместитель директора по проекти-рованию ЗАО «Институт Гипрострой-мост – Санкт-Петербург»

Тимур Кудакаевруководитель проектов ООО «Алькомп-Инжиниринг»

Григорий Орловк.т.н., главный инженер проекта АО «Институт “Стройпро-ект”»

Леонид Папыринконсультант СПКТБ «Мосгидросталь»

Георгий Переселенковд.т.н., профессор, советник по научно-исследовательским работам АО «ЦНИИС»

Татьяна Ташлыковаинженер Аналитического центра Института земной коры СО РАН (АЦ ИЗК СО РАН)

Александр Цернантд.т.н., профессор, генеральный директор АО «ЦНИИС»

Светлана Челобитченкок.т.н., старший научный сотрудник АО «ЦНИИС»

ЭКСП

ЕРТЫ

НО

МЕР

А

Керченский мост: инженерная защита от проекта до реализации

— Объект, без всяких сомнений, знаковый. Такого рода сооружения всегда были и будут воплощени-ем лучших инженерных решений в транспортном строительстве. Вполне естественно, что боль-шинство профильных проектных организаций, обладая широким спектром приемов проектирова-ния и строительства в различных регионах нашей страны, предлага-

— В 2014 году Экспертный совет при Научно-техническом сове-те ГК «Автодор» рассматри-вал более 70 вариантов транс-портного перехода через Кер-ченский пролив, разработанных разными проектными органи-зациями. Чем было обусловлено такое обилие вариантов? В чем заключались основные различия между ними?

АннотацияМост через Керченский пролив стро-ится в зоне воздействия целого ряда природных рисков – это повышен-ная сейсмичность, оползневая актив-ность вдоль побережья, шторма, льды в холодное время года и другие. Заме-ститель директора по проектиро-ванию ЗАО «Институт Гипрострой-мост – Санкт-Петербург» Виктор Галас в интервью рассказал о проект-ных решениях, которые обеспечат переправе стабильность эксплуата-ции и безопасность движения морско-го, железнодорожного и автомобиль-ного транспорта.

Ключевые слова:Керченский пролив, мост, природные риски, ледовая обстановка, ветро-вые нагрузки, сейсмическое воздей-ствие, оползни, антропогенные риски, рациональное природопользование, проектная документация, рабочая документация

Уже в обозримом будущем Таманский полуостров и Крым соединит самый протяженный в России и Европе мост. К его разработке было привле-чено множество научных институтов и инженерных бюро — всё, чтобы обеспечить будущей пере-праве стабильность эксплуатации и гарантировать безопасное движение судам, железнодорожному и автомобильному транспорту. Деталями проекта, реализация которого уже началась, поделился Виктор Галас, заместитель директора по проектиро-ванию ЗАО «Институт Гипростроймост — Санкт-Пе-тербург» — организации, ставшей главным проек-тантом моста через Керченский пролив.

Виктор Галасзаместитель директора по проектированию ЗАО «Институт Гипростроймост – Санкт-Петербург»


20 Инженерная защита 3(14)

ли свои варианты решения такой сложнейшей задачи.

Среди них, как известно, были варианты прохождения транс-портного перехода в четырех створах — Северный, Жуков-ский, Еникальский и Тузлинский. Предлагались варианты мостов различного исполнения (совме-щенные, раздельные, балочные, арочные, вантовые и других систем), тоннелей, сооружае мых щитовым способом или мето-дом опускных секций, а также комбинации мостов, тоннелей, насыпей.

Если очень обобщенно, то это был выбор между двумя альтер-нативами — мост или тоннель —

с учетом условий Керченского пролива: специфичной ледовой обстановки, сложной инженер-но-геологической обстановки, высокой сейсмичности района строительства.

Основываясь на программе развития транспортных маги-стралей юга России и с учетом предложений организаций-про-ектировщиков, Госкомпания «Автодор» выполнила пред-проектную стадию по выбо-ру оптимальных технических решений. Были рассмотрены варианты с разными организа-ционно-технологическими пока-зателями строительства: мате-риалоемкостью, трудозатратами,

продолжительностью, стоимо-стью, численностью персона-ла строительства и так далее. Оценивалось развитие терри-торий и предприятий, сохра-нение историко-культурных памятников, минимизация эко-логического ущерба, беспере-бойная работа существующих транспортных артерий. Резуль-татом же стало определение оптимального створа транс-портного перехода и необходи-мых инвестиций. Соответству-ющее предложение Экспертно-го совета в дальнейшем было одобрено межведомственной группой по обеспечению Кры-ма транспортным сообщением и руководством страны.

Короче говоря, выбор опти-мального варианта был сложной многокритериальной задачей. Такой выбор, впрочем, типичен для принятия организацион-но-технологических решений в мосто- и тоннелестроении.

Это был выбор между двумя альтернативами — мост или тоннель — с учетом условий Керченского пролива



— И почему все-таки не прошел тоннельный вариант?— Постройку тоннелей относят к одному из наиболее сложных видов строительных работ. Это объясняется стесненностью призабойной рабочей зоны и выполнением работ в услови-ях действия грунтового и гидро-статического давления. Безус-ловно, эти особенности соо-ружения тоннеля могут быть решены различными техниче-скими приемами. Например, прохождение в большой тол-ще слабых грунтов щитовым способом может быть замене-но на решение с опускными сек-циями, но такое решение будет тесно связано со штормовы-ми, ледовыми и судоходными условиями района строитель-ства... В итоге, с учетом много-критериальной оценки тоннель-

ные варианты оказались менее эффективными в данных услови-ях по сравнению с мостовыми.

— Свое предложение представ-лял Экспертному совету и ЗАО «Институт Гипростроймост — Санкт-Петербург». Какова была ваша концепция?— Мы разработали и предложи-ли решение с учетом трех основ-ных, широко известных критери-ев — приведенных затрат, тру-доемкости и сроков. Выдвинули концепцию с двумя параллель-ными мостами с балочными про-летными строениями (за исклю-чением фарватерного участка).

Предложенная нами техноло-гия применяется в отечествен-ном мостостроении достаточно редко. Речь идет о сооружении опор с использованием техно-логических комплексов, позво-

ляющих минимизировать рабо-ты с использованием плавсредств. К такому решению нас подтолкну-ли постоянные шторма (с октября по март), небольшие глубины про-лива и значительная стоимость аренды флота. Комплексы исполь-зуются при погружении свай, со -оружении ростверков без шпун-тового ограждения и сооружении тела опор. Отсюда же решение о сооружении временных рабо-чих мостов. Они предусмотре-ны для круглогодичной подачи строительных материалов непо-средственно к месту производства работ, а также используются при сооружении опор в акватории при помощи передвижных агрегатов.

В то же время технология со -оружения пролетных строений, предложенная нашим институ-том, широко применяется в оте-чественной практике. Она вклю-



чает в себя продольную надвижку в сочетании с конвейерно-тыло-вой сборкой на участках аквато-рии и монтаж кранами на суше.

Все эти технические реше-ния нацелены на минимизацию сроков строительства и позволя-ют производить работы широ-ким фронтом. Оставалось лишь выбрать оптимальное по стои-мости сочетание — длина про-лета/количество опор. В итоге технико-экономическое сравне-ние показало, что на суше опти-мальная длина пролета состав-ляет 55 м, а в акватории — 64 м. Обоснованность нашей первона-чальной концепции подтверди-

лась на стадии разработки про-ектной документации.

— Какие изыскания проводились при подготовке проекта?— Весь комплекс. Мы выполни-ли историко-археологическое обследование, инженерно-гео-дезические изыскания, инже-нерно-геологические, инженер-но-геотехнические, инженер-но-гидрометеорологические, инженерно-экологические изы-скания, обследование террито-рии строительства на наличие взрывоопасных предметов.

Проведены сейсмологиче-ские и сейсмотектонические

исследования для оценки сей-смической опасности для объ-екта. Выполнен комплекс иссле-дований по определению ско-рости коррозии металлических свай в воде с соленостью, соот-ветствующей реальным услови-ям Керченского пролива. Прове-дены испытания стальных труб на циклическое нагружение для определения степени соответ-ствия теоретическим предпосыл-кам физико-механических пара-метров сварных труб при их ста-тической и динамической работе в составе мостовой конструкции.

Выполнены аэродинамиче-ские исследования арочных про-летных строений, испытания на ледовую нагрузку в бассей-не Крыловского государствен-ного научного центра. Выпол-нено моделирование прохож-дения судов в фарватере для уточнения нагрузок от навала судов и окончательного при-нятия решения о конструкции защитных сооружений.

Сейчас заканчиваются инже-нерно-геологические изыскания

Проект моста через Керченский пролив

Предложенная нами технология применяется в отечественном мостостроении достаточно редко. Она позволяет минимизировать работы с использованием плавсредств



на стадии «Рабочая документа-ция». При этом бурение скважин производится под каждую опо-ру моста. Производится допол-нительный комплекс лаборатор-ных исследований. На основа-нии этих данных выполняются поверочные расчеты и уточня-ются длины свай.

— Какие технологии и методы использовались в изысканиях?— Применялся весь спектр инструментов, оборудования и научных резервов. Выполня-лось лазерное сканирование для составления топопланов масштаба 1:2000, при назем-ном картировании использова-лась современная спутниковая аппаратура и оборудование. При выполнении инженерно-геоло-гических изысканий, кроме про-ходки скважин и отбора моно-литов из них, были проведены инженерно-геофизические иссле-дования, включающие сейсми-ческие, электрические и магнит-ные методы как на суше, так и в акватории.

Кроме этого проводится боль-шой объем полевых опытных работ: статическое зондирование, дилатометрия, штамповые испы-тания, испытания на срез целиков грунта в шурфах, испытания сла-бых грунтов на срез «крыльчат-ка», испытания грунтов статиче-скими и динамическими нагруз-ками на сваю, испытания грунтов на выдергивание сваи, испыта-ние грунта сваями на горизон-тальную нагрузку. Лабораторные исследования монолитов грунта выполняются в ведущих лабора-ториях страны: ВНИИГ им. Веде-неева, «Мостдоргеотреста», МГУ

им. Ломоносова, Санкт-Петербург-ского горного института, Институ-та экологии РАН; выполнен зна-чительный объем исследований в приборах трехосного сжатия.

Учитывая высокую сейсмич-ность региона, нами в том чис-ле проводились исследования на снижение несущей способно-сти грунтов при сейсмическом воздействии.

— По вашей оценке, насколько точ-но удалось спрогнозировать сте-пень рисков в зоне строительства?— Проведены все необходи-мые изыскания, определены все

Выполнены аэродинамические исследования арочных пролетных строений, испытания на ледовую нагрузку, моделирование прохождения судов в фарватере для уточнения нагрузок от навала судов

Этапы строительства моста через Керченский пролив



специфические нагрузки и воз-действия (волновые, ледовые, сейсмические, аварийные). Все конструкции рассчитаны в соот-ветствии с действующими нор-мами. Для данного конкретного объекта утверждены специаль-ные технические условия. В СТУ присутствует исчерпывающий перечень необходимых соче-таний, комбинаций нагрузок, на который должны быть рас-считаны конструкции мостового перехода, учитывая специфику объекта. На стадии эксплуа тации предусмотрена система монито-

ринга за поведением мостовых конструкций.

— Какие опасные природные про-цессы и явления присутствуют в зоне строительства Керчен-ского моста?— На нашем объекте это повы-шенная сейсмичность, оползне-опасность на участках примыка-ния сооружения к берегам, штор-мовые нагрузки, нагонная волна и связанные с этим подтопления береговой зоны, водная эрозия берегов, возможные подвижки льдов. Второстепенными про-

цессами являются выдувание песка и мелких частиц из насы-пи (дефляция), подвижность дон-ных отложений — их перемеще-ние с изменением глубины моря.

— Какими специфическими харак-теристиками обладает морское дно в районе строительства? В чем его, если так можно ска-зать, индивидуальность?— Мост расположен в районе с сейсмичностью до 9 баллов. Для определения сейсмической опасности для мостового перехо-да был привлечен Институт физи-ки Земли. Специалисты изучили очаги возможных землетрясений, составили карту возможных оча-гов с указанием возможных маг-нитуд. Проанализировав геофи-зические изыскания об измере-нии скоростей распространения сейсмических волн и учитывая повышенную ответственность сооружения, ученые дали прогноз сейсмичности от 8,5 до 9,3 бал-лов на разных участках по трас-се перехода.

Еще одна особенность — наличие в верхних слоях гео-логической толщи сейсмиче-ски неустойчивых грунтов. Такие грунты склонны к разжижению или потере своих прочностных свойств при динамическом сей-смическом воздействии. Динами-ческие свойства грунтов были изучены в МГУ им. Ломоносова. Рекомендации МГУ также были учтены в проектных решениях опор мостов.

— А существует ли риск глубин-ных разломов?— Согласно заключению Институ-та физики Земли им. О.Ю. Шмид-та, в пределах участка строи-тельства мостового перехода влияние зон тектонического сме-щения как таковых отсутствует, сей смические воздействия опре-деляются только вибрационны-ми движениями грунта. Суммар-ная сейсмическая интенсивность вдоль трассы может быть оценена

Динамические испытания грунтов натурными сваями



величиной: для периода повто-ряемости 500 лет от 7,7 до 8,6 баллов; для периода повторяе-мости 1000 лет от 8,1 до 9,0 бал-лов; для периода повторяемо-сти 2000 лет от 8,5 до 9,3 баллов.

— И какими средствами нивели-рованы все эти опасные явления?— Опять-таки за счет проект-ных решений в комплексе. Вот, например, обратите внимание: для формирования фундамен-тов опор мы используем три типа свай. Глубина погружения буронабивных свай составля-ет в среднем 35 метров. Они сооружаются на участках, где прочные слои грунта залегают на сравнительно небольших глу-бинах. В основном это таманский берег. На керченской стороне, где грунт наиболее благоприя-тен для строительства, возво-дятся опоры с фундаментами из призматических свай сече-нием 400 х 400 мм. Их погру-жают в грунт на глубину в сред-нем 16 метров. А по остальным участкам трассы моста использу-ются стальные трубчатые сваи диаметром 1420 мм с погруже-нием до 94–95 метров в зави-симости от геологии. Ну и еще одна особенность — сваи погру-жаются не только вертикально,

но и с наклоном, что придает опорам дополнительную устой-чивость. Другой пример реали-зуемых проектных решений — применение специализирован-ных антисейсмических систем. Так что мы говорим о комплекс-ном подходе.

— Сложную геологическую струк-туру имеют и берега пролива — для них характерна высокая оползневая активность. Какие участки обладают наименьшей стабильностью и почему? Что было или будет предпринято, чтобы обеспечить безопасность эксплуатации моста?— Оползневая активность на побережье Крыма извест-на давно и изучалась в совет-ский период целым рядом авто-ров. Нами был выявлен оползне-опасный участок в зоне выхода мостового перехода на побере-

жье в районе Керчи. Для предот-вращения развития оползне-вой активности были выполне-ны работы по выполаживанию склона, его озеленению, пре-дотвращению его замачивания, устрое на система отвода поверх-ностных вод по дренажным кана-вам, разбита система реперов и ведется мониторинг за сме-щением склона. За год с начала проведения наблюдений мож-но сказать, что подвижки склона остановлены. Соответствующий мониторинг предусмотрен на все время строительства.

Оползневая активность в рай-оне прохождения трассы мосто-вого перехода через береговую линию на таманском берегу невы-сокая, при проведении изысканий смещений поверхности и скло-на не зафиксировано. С целью предотвращения активизации оползневых процессов предусмо-трено сооружение специальных водоотводных канав, устройство берм, выполаживание проекти-руемой выемки с закреплением склона путем высевания трав.

— Вы упомянули, что Керченский пролив отличает специфическая ледовая обстановка. Ситуация характерна в первую очередь для зимних месяцев?— Да, лед бывает. Но правиль-нее было бы сказать, что в про-ливе мы наблюдаем сложный не -устойчивый ледовый режим. Инже-нерные изыскания на этот счет выполняло ФГБУ «ГОИН». Пони-жение температуры при восточ-ном и северо-восточном ветрах создает в зимний период усло-

Для формирования фундаментов опор мы используем три типа свай. Сваи погружаются не только вертикально, но и с наклоном, что придает опорам дополнительную устойчивость

Испытание на прочность грунтов в зоне строительства моста через Керченский пролив



вия для образования льда в про-ливе. В открытой части Азовского моря и в северной части Керчен-ского пролива полное замерзание наблюдается только в суровые зимы. Окончательное очищение ото льда в таких случаях происхо-дит в среднем к 28 февраля, хотя после суровых зим на подходе к Керченскому проливу встреча со льдом возможна и в середине апреля. Мы, правда, такого пока не застали. Лед видели: в январе он сформировался со стороны Таманского залива у косы Тузла, но за пару-тройку недель исчез.

— И тем не менее насколько этот факт значим для проекта моста?— В створе мостового перехода возможно присутствие как осла-бленного льда, так и сплочен-ного. Так что в суровые зимы мостовые опоры могут быть подвержены ледовому воздей-ствию разных типов — воздей-ствию от движущегося льда из Азовского моря, торосов, подвижке ледяного поля и тем-пературного расширения льда. При выполнении расчетов ледо-

вых нагрузок на мостовые опо-ры эти факторы были тщатель-но изучены.

В ледовом бассейне Крылов-ского государственного научно-го центра проводились модель-ные испытания трех различных вариантов опор моста в услови-ях Керченского пролива.

Кстати, пожалуй, это были одни из самых ярких изыскатель-ских работ. Чаша ледового бас-сейна Центра частично находит-ся внутри холодильной камеры. Для приготовления льда необ-ходимо было распылять соле-ную воду в атмосфере бассей-на, предварительно охлажден-ной до температуры от минус 25 до минус 30 °С. Для распы-ления использовалась техно-логическая тележка, перемеща-ющаяся по рельсам бассейна. При применении такой техно-логии рост моделированного льда происходит, как рост снеж-ного покрова, — снизу вверх. Требуемая толщина ледяного покрова достигалась задани-ем нужного количества циклов намораживания (количества про-

бегов технологической тележки). При этом ледяной покров сразу после окончания «засева» обра-зуется в виде слоя, состоящего из отдельных гранул льда. Для придания этому слою заданных свойств используется специ-альный температурный режим, включающий фазы сохранения, упрочнения и термообработки.

После намораживания поля моделированного льда важней-шей технологической задачей был контроль физико-механиче-ских свойств полученного льда. Для этого проводился ряд стан-дартных измерений, которые выполнялись в соответствии с рекомендациями международ-ного комитета опытовых бассей-нов. Модельные исследования выполнялись в режиме обра-щенного движения — буксиров-ки моделей опор моста, жестко прикрепленных через динамо-метр к буксировочной тележке, в неподвижных ледяных образо-ваниях. Имитатор дна переме-щался вместе с моделью со ско-ростью, заданной буксировоч-ной тележкой.

Типы свай в фундаментах опор моста через Керченский пролив



На основании результатов проведенных модельных иссле-дований в условиях сплошно-го ровного льда, битого льда и торосов получены значения пяти компонент глобальной ледовой нагрузки для различ-ных глубин акватории, а так-же скоростей и направлений дрейфа льда. Все это учтено при выработке окончательных проектных решений.

— То есть дополнительные сред-ства для расчистки акватории не потребуются?— Между опорами достаточно большие пролеты, так что, ско-рее всего, нет, не потребуется. Для контроля ледовой обстанов-ки в период ледостава органи-зовывается мониторинг ледо-вой обстановки. При необходи-мости суда ледокольного типа, расположенные в порту Ново-российска, в течение 8–10 часов готовы прибыть для дробления ледовых полей.

— А что с ветровыми нагрузками на конструкции моста?— Трасса моста проходит в IV ветровом районе. Расчетная скорость ветра в уровне проез-жей части арочного пролетного строения через фарватер может достигать 40 м/с. Для предотвра-щения негативных аэродинами-ческих явлений были выполне-ны исследования в аэродина-мических трубах Крыловского научного центра и ФГУП ЦАГИ отсечной и полной моделей моста. В результате данных исследований были получены рекомендации по форме обте-кателей — специальных кон-струкций, позволяющих регу-лировать обтекание балочной клетки мостового перехода.

— Как новый мост скажется на экосистеме Керченского про-лива? Насколько проект соот-ветствует принципам устойчи-вого развития и рационального природопользования?

— При разработке проектной документации, безусловно, про-ведена комплексная оценка воз-действия на объекты окружаю-щей среды. Разработка соответ-ствующих материалов велась с максимальным привлечением общественности и научного сооб-щества. В Керчи и Тамани про-шло несколько круглых столов, а затем общественные слуша-ния, на которых местные жители и специалисты поставили перед нами вопросы и выдвинули пред-ложения по экологически значи-мым решениям строительства и эксплуатации моста. Проект-ные решения также были прора-ботаны специальной экспертной группой, созданной для эколо-гического сопровождения про-екта при Министерстве природ-ных ресурсов и экологии России.

Как итог: предусмотрен ком-плекс мероприятий по снижению негативного воздействия на эко-систему Керченского пролива. Перечень мероприятий по охра-



не окружающей среды в составе проектной документации разра-ботан в соответствии с действу-ющими требованиями и прошел все необходимые экспертизы.

При оценке воздействия на водные биологические ресур-сы Керченского пролива рассчи-тан ущерб от реализации проек-та, предусмотрены мероприятия, направленные на компенсацию ущерба — через искусственное воспроизводство водных био-ресурсов как в период строи-тельства, так и на время эксплу-атации. Для сохранения водо-плавающих птиц на закрытых акваториях Запорожско-Таман-ского государственного природ-ного заказника и лиманов остро-ва Тузла проектом предусмотре-но обустройство искусственных мест гнездования и подкормки.

При выполнении природоох-ранных мероприятий, предусмо-тренных проектом, воздействие на экосистему Керченского про-лива оценивается как допустимое.

— Расскажите, пожалуйста, об антропогенных рисках. Какие решения обеспечат безопасное движение транспорта по мосту и, что не менее важно, безопасное судоходство через пролив как для судов, так и для самого мостово-го сооружения?— Для обеспечения безопасно-сти движения транспорта на всем протяжении мостового перехода предусмотрена автоматизирован-ная система управления дорож-ным движением (АСУДД), учиты-вающая накопленный опыт экс-плуатации таких трасс.

Что касается безопасно-сти судоходства через Керчен-ский пролив, то была проведе-на научно-исследовательская работа по определению габари-та основного судоходного про-лета. Пролет над фарватером Керчь-Еникальского канала обе-спечит пропуск судов через сво-бодное пространство шириной 185 метров и высотой 35 метров.

Параметры подмостового габа-рита одобрены организация-ми, эксплуатирующими фарва-тер, а также соответствующими министерствами и ведомства-ми. Протяженность пролета — 227 метров.

Разработан и утвержден специальный раздел проект-ной документации. В нем прора-ботаны схемы навигационного оборудования для обеспечения навигационной безопасности судоходства в зоне моста через Керченский пролив на период строительства и эксплуатации (СНО), определяющие режим навигации. Для защиты опор судоходного пролета от возмож-ного навала судов проектными решениями предусмотрено со -

оружение защитных искусствен-ных сооружений (палов) в аквато-рии Керчь-Еникальского канала.

— Если у проекта есть сильные стороны, не может не быть и сла-бых. В чем они заключаются?— Слабые — это те же сильные, только с другого ракурса. Напри-мер, большое количество опор — их 595 штук. Казалось бы, при большой толще слабых грунтов в основании является достаточ-но спорным решением. И с пер-вого взгляда кажется, что нужно увеличивать длину пролетов, тем самым уменьшая количе-ство опор. Однако увеличивая шаг опор, мы получаем более тяжелые пролетные строения. А в условиях высокой сейсмики



это приводит к значительному увеличению количества свай и их сечения. В свою очередь это влияет на необходимость применения более мощного обо-рудования и локализует произ-водство работ в нескольких точ-ках. Повторюсь, наша концепция предполагает широкий круглого-дичный фронт работ. И в нашем случае практически любая внеш-татная ситуация на отдельном локальном участке мало повли-яет на строительство объекта в целом.

— Сложно было провести проект через государствен-ную экспертизу? Или благода-ря высокой важности строй-ки проекту были обеспечены «ускорение и режим наибольше-го благоприятствования»?— Экспертизу проекта проводи-ло ФАУ «Главгосэкспертиза Рос-сии». И должен сказать, каких-ли-бо поблажек не было. Эксперты отнеслись к проектной документа-ции со всей строгостью. И может быть, даже с удвоенной строго-

стью — как раз из-за высокой ответственности, которая лежит на всех нас при реализации столь масштабного проекта.

Мы вместе — и наш инсти-тут как генеральный проекти-ровщик, и заказчик объекта ФКУ Упрдор «Тамань» Федерального дорожного агентства, и генераль-ный подрядчик ООО «СТРОЙГАЗ-МОНТАЖ», и «Главгосэксперти-за России» — предприняли все усилия для того, чтобы процесс рассмотрения проектной доку-ментации проходил в штатном режиме. Да, признаюсь, спали мало... Но ничего, выспимся, ког-да мост построим.

Знаете, здесь мне кажется важ-ным отметить, что хотя я расска-зываю о проекте, его авторами являются сотни профессионалов своего дела. В пиковые периоды число проектировщиков, участво-вавших в разработке проектной документации, превышало 800 человек — от техников до глав-ных инженеров проекта и началь-ников отдела. И это без учета изы-скателей — археологов, геологов,

экологов, специалистов научных центров и институтов! Для подго-товки проекта было привлечено более 30 подрядных организаций со всей страны. Я уж не говорю о постоянном взаимодействии с мостостроителями — теми, кто переносит проект, что называется, с бумаги в реальность. И со служ-бой заказчика — теми, кто кон-тролирует ход реализации про-екта и в итоге принимает работы, которые должны соответствовать проектной документации.

— Кстати, строительно-мон-тажные работы уже идут. Насколько данные, заложенные в проекте, соответствуют реальному положению дел? При-ходится ли что-то корректиро-вать по мере продвижения работ?— Изыскания на стадии «Про-ект» выполнены с большой точ-ностью. И изыскания на стадии «Рабочая документация» лишь подтверждают это. Корректи-ровки на стадии строительства случаются. Это нормальный про-цесс. Все в обязательном поряд-



ке согласовываются с государ-ственным заказчиком.

— Есть ли в проекте и строи-тельстве ноу-хау, инновацион-ные внедрения? Что-то такое могли бы выделить?— Любой строитель согласится, что каждый объект, а тем более такого масштаба, сам по себе уникален и требует адаптации под него раз-личных технологий. В части строи-тельства — погружение наклон-

ных металлических свай на глуби-ну до 95 метров передвижными агрегатами без извлечения грунта с применением вибропогружате-лей и гидромолотов, антикорро-зионная защита металлических свай порошковым покрытием, использование технологии Heavy Lifting для монтажа арочных про-летных строений, антисейсмиче-ские устройства индивидуально-го проектирования, используются современные системы навигаци-онного оборудования, та же АСУДД.

— Есть ли какие-нибудь рекорды, которые поставит мост через Керченский пролив?— Мостовой переход, напомню, составляет 19 км и претендует на звание самого протяженно-го автодорожного и железнодо-рожного транспортного перехода в России и Европе. Аналог в Рос-сии — Президентский мост в Улья-новске (5,825 км), в Европе — Эре-суннский мост (через пролив Эре-сунн, Швеция—Дания, 7,85 км). Ну а если про мировой масштаб, Китай все-таки не догнать: мост

Донхай — 32,5 км, а мост через пролив Ханьчжоувань — 36 км. Но мы за такими рекордами и не гонимся. Наша задача — надеж-но и в срок соединить два бере-га, два региона — Крым и Кубань. С гарантией на 100 лет.

— Вы сейчас постоянно нахо-дитесь на месте строитель-ства, в том числе часто в Кер-чи. Какие приоритетные зада-чи решаете?

— В проекте я практически с самого начала — включился в работу еще до подписания дого-вора между ООО «СТРОЙГАЗМОН-ТАЖ» и институтом, так как в обя-занности замдиректора по про-ектированию входит в том числе и работа с перспективными объ-ектами. Из Петербурга перебрал-ся в Тамань сопровождать про-ект на месте событий.

Со стороны Керченского полу-острова завершаются работы подготовительного периода и начаты работы по возведе-нию конструкций моста. Все эти работы требуют оперативного решения — с учетом обеспече-ния поставки материалов и кон-струкций, наличия оборудова-ния и механизмов у подрядной организации.

Ну и сейчас мы работаем над рабочей документацией, объем которой в разы превышает объем проектной. Графики выпуска рабо-чей документации и строительства увязаны между собой: комплекты на конкретные конструктивные элементы выдаются заблаговре-

менно, чтобы у строителей было время для подготовки к строитель-но-монтажным работам. А автор-ский надзор мы безусловно ведем до окончания строительства.

— Соединить берега Керченско-го пролива не удалось на протя-жении всего XX века. Что позво-ляет реализовать этот проект именно сейчас?— Существует понятие «жизнен-ный цикл объекта» — период, в течение которого у заказчи-ка формируется потребность в создании искусственного соо-ружения, затем осуществляются инженерные изыскания, проек-тирование, строительство, начи-нается эксплуатация. Отправной точкой в истории нашего моста я бы назвал поручение президен-та России о необходимости соз-дания транспортного перехода через Керченский пролив, дан-ное правительству в апреле 2014 года, и последовавшее за этим постановление правительства России №790 от 11 августа 2014 года «Об утверждении федераль-ной целевой программы “Соци-ально-экономическое развитие Республики Крым и г. Севастопо-ля до 2020 года”», когда прямая потребность наладить постоян-ное, независимое от погодных условий сообщение с Крымом была закреплена на федераль-ном уровне.

Почему раньше не могли? Вы знаете, что идее соединить два берега — уже больше сот-ни лет. В 2000-е годы обсужда-лись и прорабатывались самые разные концепции. С техниче-ской точки зрения никаких пре-пятствий не было — уже дав-но могли бы построить. Но так получилось, что время пришло именно сейчас. И мы взяли хоро-ший темп. И должен вам сказать, у меня лично никаких сомнений в результате нет.

Беседовал Александр Косачёв

Мостовой переход составляет 19 км и претендует на звание самого протяженного автодорожного и железнодорожного транспортного перехода в России и Европе



С 12 по 15 сентября 2016 года в Санкт-Петербурге пройдет 15-я Всемирная конференция Объеди-нения исследователь-ских центров подзем-ного пространства мегаполисов (ACUUS). Основной темой обсуж-дения станет подземная урбанизация как необ-ходимое условие устой-чивого развития совре-менных городов.

Традиционно конференции Объединения исследовательских центров подземного пространства мегаполисов ACUUS проводятся в крупнейших мегаполисах мира один раз в два года. В Санкт-Пе-тербурге это значимое междуна-родное событие состоится впер-вые и пройдет при поддержке Правительства Санкт-Петербурга.

Среди важнейших вопросов на конференции будут обсуждать-ся тенденции развития город-ских агломераций, экономика подземного строительства, роль метрополитена в формировании городской транспортной системы, внедрение технологий бестран-шейной прокладки инженерных коммуникаций и многие другие.

На сегодняшний день к кон-ференции уже проявили инте-рес как специалисты в области подземного строительства, так и архитекторы, проектировщи-ки и урбанисты, занимающиеся

вопросами социально-экономиче-ского развития городов и регио-нов. По приблизительным под-счетам, участие в мероприятиях ACUUS 2016 примут более 500 экспертов из России и зарубеж-ных стран. Готовность выступить с докладом уже выразили пред-ставители более 20 государств.

Среди ключевых спикеров кон-ференции: глава международно-го отдела по уменьшению город-ских рисков ООН Хабитат Дэни-ел Льюис, генеральный директор International District (Подземный город Монреаля) Климон Дюмэ (Канада), почетный профессор Технологического университе-та Вены Хайнц Брандль (Австрия), профессор Национального тех-нического университета горо-да Афины Димитрис Калиампа-кос (Греция), профессор техни-ческого университета Луизианы Рэймонд Стерлинг (США), профес-сор Наньянгского технологиче-ского университета СОХ Чи-Ки-онг (Сингапур) и другие. Ожида-ется, что с докладом выступит вице-губернатор Санкт-Петербур-га Игорь Албин. Участие в работе

конференции примут руководите-ли ведущих российских предпри-ятий, таких как ОАО «Метрострой» и ОАО «НИПИИ «Ленметроги-протранс», — золотых спонсо-ров конференции ACUUS 2016.

Наглядно представить наи-более интересные разработки в области адаптации и разви-тия городской среды российские и зарубежные предприятия смогут в рамках планшетной экспозиции и специализированной выстав-ки. Спонсором выставки является компания «НИП-Информатика».

Конференция ACUUS 2016 ста-нет одним из важнейших собы-тий в жизни мирового профес-сионального сообщества, а ее проведение в России позво-лит привлечь внимание вла-сти и широкой общественно-сти к проблемам развития город-ской подземной инфраструктуры.

Ознакомиться с более под-робной информацией о 15-й Всемирной конференции по подземному строительству ACUUS, в том числе с услови-ями участия, можно на сайте acuus2016.com

Конференция ACUUS впервые пройдет в Санкт-Петербурге


ВЫСТАВКИ И КОНФЕРЕНЦИИ

Проект Next Tokyo: «зеленый» фундамент для городов будущего

положенной вокруг Токийского залива столицы Японии от гидро-логических рисков. Угрозы зем-летрясений, тайфунов и подъема уровня моря потребовали разра-ботать стратегию, которая обе-спечивает защиту прибрежных низменностей, и Next Tokyo дол-жен будет устранить эту уязви-

Next Tokyo — это проект горо-да будущего, адаптированно-го к возможным изменениям климата за счет отказоустойчи-вой инфраструктуры. По замыслу авторов, искусственный архипе-лаг станет домом для более полу-миллиона жителей и в то же вре-мя увеличит защищенность рас-

АннотацияПроект Next Tokyo предполагает создание к 2045 году на террито-рии Токийского залива городского кла-стера, способного вместить около 500 тыс. человек. По замыслу авторов из Kohn Pedersen Fox Associates и Leslie E. Robertson Associates новый район обеспечит столице Японии защиту от гидрологических угроз со сторо-ны океана и создаст новые рекреаци-онные зоны. Центром кластера ста-нет небоскреб Sky Mile Tower высотой 1699 м. Next Tokyo опирается на прин-ципы устойчивого развития, мини-мального воздействия на окружаю-щую среду и использования возобнов-ляемых ресурсов.

Ключевые слова:Next Tokyo, Sky Mile Tower, Токио, искус-ственные территории, устойчивое развитие, защита от природных рисков, высотное строительство, небоскреб, ветроустойчивость, аэро-динамическая труба, гидрологические риски, экология

Next Tokyo 2045 — это пример того, как органично современные средства инженерной защиты могут быть вписаны в городскую среду XXI века. В этом амбициозном проекте предусмотренные разработ-чиками решения по обеспечению гидрологической, сейсмической или метеорологической безопасности станут ключевыми элементами архитектурной и ланд-шафтной композиции, которые сформируют непо-вторимый образ японской столицы завтрашнего дня. Высокая степень адаптивности под возможные климатические изменения и акцент на техноло-гиях устойчивого, «зеленого» развития позво-ляют сделать предположение, что урбанистическое будущее может быть одновременно дружелюбным и к населению, и к окружающей среде.

Дэвид Малотт председатель Совета по высотным зданиям и городской среде (Council on Tall Buildings and Urban Habitat)

Кеисуке Хиэй старший сотрудник Kohn Pedersen Fox

Хайди Вернер специалист по компьютерным расчетам Kohn Pedersen Fox

Лесли Робертсон директор по дизайну Leslie E. Robertson Associates



мость, обеспечив необходимую берегозащитную инфраструктуру.

При этом элементы такой инфраструктуры станут базой для создания жилых массивов высокой плотности и рекреаци-онных кластеров. Центром новой искусственной территории ста-нет Sky Mile Tower — небоскреб высотою в милю (проектная высо-та — 1699,87 м).

Авторами проекта, реализа-ция которого намечена на 2045 год, стали архитектурная компа-ния Kohn Pedersen Fox Associa-tes и проектно-консалтинговая

фирма Leslie E. Robertson Asso-ciates. Перед ними стояла зада-ча обеспечить Токио защиту от наводнений и высоких при-ливных волн, а также подстег-нуть развитие транспортной системы столичного региона и обеспечить жильем растущее городское население. Так как создание оживленного город-ского района на территории Токийского залива непременно скажется на окружающей среде, негативное воздействие на экос-феру будет минимизировано и за счет привлечения возоб-

новляемых ресурсов, и за счет глубокой переработки отходов.

Пространство для жизни, центр деловой жизни, рекреа-ционная зона, центр социально-го развития и культуры — мно-гофункциональность комплекса стала определяющим вектором при проектировании Next Tokyo. В итоге урбанистический кла-стер должен будет одновремен-но и вписаться в образ техно-логически развитого будущего, и ответить на вопросы разумно-го природопользования.

ЗАЛИВ ПОД ЗАМКОМКомплекс Next Tokyo планируется разместить в стратегически важ-ной точке, перекрыв бутылочное горлышко Токийского залива, где за XX и XXI века многочисленные искусственные сооружения вдоль берега уже сократили его шири-ну до 14 км. Продолжив тенден-цию к сужению устья залива, Next Tokyo создаст линию защитных сооружений, соединив рукотвор-

Угрозы землетрясений, тайфунов и подъема уровня моря потребовали разработать стратегию, которая обеспечивает защиту прибрежных низменностей

Визуализация проекта Next Tokyo. Автор: Kohn Pederson Fox Associates



ный полуостров города Каваса-ки (префектура Канагава) и есте-ственно образованный мыс Киса-разу (префектура Тиба).

Сверху комплекс защитных сооружений будет напоминать разрозненные соты. Шестигран-ные кольца диаметром от 150 до 1500 м призваны гасить волны сразу в нескольких направле-ниях, при этом оставляя судо-ходные маршруты открытыми. Граненые волнорезы, разме-щенные со стороны океана, обе-спечат дополнительную защи-ту наиболее уязвимым участ-кам, расположенным по центру залива. Дополнительные шлю-зы позволят связать все элемен-ты кластера, формируя на пути особо сильных штормов или цунами единую непреодоли-мую стену.

На сегодняшний день берег Токийского залива преимуще-ственно используется для про-мышленных нужд, а сама бухта играет роль оживленного гру-зового и пассажирского пор-

Схема транспортных маршрутов Next Tokyo. Автор: Kohn Pederson Fox Associates

та. Защита, которую обеспечит Next Tokyo, позволит использо-вать залив не только под хозяй-ственные и коммерческие нуж-ды, но раскроет его потенциал как рекреационной зоны с оте-лями, пляжами и местами для купания.

ТРАНСПОРТНАЯ ПЕРЕМЫЧКАВ настоящий момент движение транспорта через Токийский залив осуществляется по шос-се Tokyo Bay Aqua-Line — платной 4-полосной трассе, состоящей из моста и подводного тонне-ля. Район Next Tokyo планирует-ся построить параллельно суще-

ствующей магистрали, тем самым создав дополнительную пере-мычку между двумя промышлен-ными центрами — префектура-ми Тиба и Канагава.

Предполагается, что в Next Tokyo будет преобладать тон-нельная транспортная инфра-структура, которая обеспечит прямой доступ к уже существую-щим маршрутам общественно-го транспорта на обоих побере-жьях, в том числе и к региональ-ным железнодорожным линиям.

Центральным элементом транспортной сети проектируе-мого района станет Hyperloop –концептуальная разработка аме-риканского венчурного капита-

Сверху комплекс защитных сооружений из шестигранных колец диаметром от 150 до 1500 м будет напоминать разрозненные соты



мет сравнительно небольшую площадь — всего 12,5 км2, при-чем намывные территории соста-вят лишь четверть этой площа-ди. Новый район будет расти преимущественно вверх, а на поверхности основой для горо-да будущего станут шестигран-ные острова-кольца диаметром от 150 до 1500 м.

На кольцах самого малого диа-метра будут преимущественно размещены объекты социаль-ного и хозяйственного назна-чения, сгруппированы они будут вокруг основных транспортных развязок района, что обеспе-чит гостям и резидентам легкую доступность ко всем предприяти-ям и службам. Кроме того, подоб-ная планировка оставит откры-тым вид на залив из окон небо-скреба Sky Mile Tower и других высотных зданий.

Острова-кольца среднего раз-мера будут заполнены водой, что-бы создать буферную зону для защиты густонаселенных квар-талов от гидрологических угроз со стороны Тихого океана. По их периметру будут размещены объ-екты инфраструктуры, связанные с водными ресурсами: резервуа-ры для пресной воды, обществен-ные пляжи, прогулочные террасы.

Вместительность Next Tokyo рассчитывалась исходя из спроса на жилье в Японии на региональ-ном и общенациональном уров-не. Число потенциальных рези-дентов было оценено в 500 000 человек — это преимуществен-но люди, желающие значительно сократить время в пути от места жительства до места работы или рассчитывающие покинуть потен-циально опасные для жизни при-брежные и пригородные райо-ны с их стремительно ветшаю-щей инфраструктурой.

НЕИСЧЕРПАЕМЫЕ РЕСУРСЫПо замыслу авторов проекта Next Tokyo должен самостоя-тельно обеспечивать себя элек-тричеством. Получение энергии

Шоссе Aqua-line через Токийский залив было открыто в 1997 году. На его проектирование и строительство суммарно ушло 32 года, но появление новой трассы позволило сократить время в пути из префектуры Тиба в Канагаву с 90 минут до 15.Шоссе имеет четыре 4 полосы и состоит из моста протяжен-ностью 4,4 км и подводного тоннеля длиной в 9,6 км. В месте перехода надземной части в подземную создан искусственный остров Юмихотару, где располагаются зона отдыха, развлека-тельный и торговый центры.Для вентиляции подводного тоннеля используется естественная сила ветра, гуляющего над поверхностью воды. Для того чтобы его направить под землю, в пяти километрах от Кавасаки в цен-тре залива была построена башня Казе но То.

Башня Казе но То обеспечивает вентиляцию подводной части шоссе Aqua-Line

Фото: Tokyoform

Транспортная развязка шоссе Aqua-Line через Токийский залив

Фото: Jason Wong

листа Илона Маска, в рамках которой предполагается, что транспортом будущего станут вакуумные поезда или маглевы.

Центральная станция «гипер-петли» будет построена в четы-рех километрах от юго-восточ-ного берега залива (город Киса-разу) у подножия центрального небоскреба Sky Mile Tower и будет иметь переход в тоннель шоссе Aqua-Line. Дополнительные стан-ции будут помещены на проти-воположных концах Next Tokyo: с них будет осуществляться пере-

садка на монорельсовые линии и водные автобусы, обслужива-ющие новый район.

ВАВИЛОН НОВОГО ВРЕМЕНИБереговая линия Токийского зали-ва интенсивно адаптировалась населением под хозяйственные нужды начиная с XVI века. В насто-ящее время в заливе, площадь которого приблизительно состав-ляет 1300 км2, около 250 км2 зани-мают искусственно созданные территории. И Next Tokyo зай-



планируется сразу из нескольких возобновляемых и экологически чистых ресурсов: преобразова-ние кинетической энергии поез-дов, движущихся через залив, установка солнечных батарей и микротурбин на верхних эта-жах центральной башни-небо-скреба для улавливания ветра.

Next Tokyo станет не только центром урбанистического, но и аграрного развития Токио. Вну-три самых больших островов-ко-лец предполагается создание водорослевых ферм для произ-водства быстро возобновляемо-го, экологически чистого и высо-коэффективного сырья для орга-нического топлива.

Выращивание сельскохо-зяйственных культур плани-руется и на террасах зданий, а на крышах небоскребов будут разбиты сады. Цель всех этих мероприятий — создание сба-лансированной и устойчивой к форс-мажорным обстоятель-ствам системы распределения пищи в рамках одного город-

ского кластера. Это позволит существенно сократить потери пищевых ресурсов при погод-ных катаклизмах и снизит рас-ход энергии, необходимой для хранения продуктов.

НЕБЕСНАЯ МИЛЯНебоскреб Sky Mile Tower станет первым в поколении сверхвысо-ких зданий, построенных исклю-чительно на принципах устой-чивого развития, эффективного распределения ресурсов, надеж-ности и безопасности.

Небоскреб рассчитывает вме-стить до 55 000 резидентов: зда-

ние будет логически разбито на жилые блоки, соединенные между собой многоуровневыми вестибюлями, предназначенны-ми для объектов общей инфра-структуры. Там буду размещаться магазины, рестораны, гостиницы, спортивные залы, библиотеки, медицинские кабинеты и другие заведения. На открытых террасах жильцы смогут отдыхать на све-жем воздухе. Точки их размеще-ния — защищенные от ветра «карманы» — были выбраны на основе серии тестов с исполь-зованием макета башни в аэро-динамической трубе.

История образования искусственных территорий в Токийском заливе. Источник: Kohn Pederson Fox Associates

Чтобы найти способ погасить вибрации конструкции Sky Mile Tower при сильных порывах ветра, авторы проекта провели серию испытаний в аэродинамической трубе



Размещение инфраструктурных объектов на территории Next Tokyo. Источник: Kohn Pederson Fox Associates

Именно необходимость обе-спечить зданию, возвышаю-щемуся над землей на почти 1700 м, устойчивость против ветра определила характер-ную форму небоскреба. Услов-но конструкцию башни мож-но описать как сужающуюся ступенчатую спираль. Каждый ярус будет состоять из трех зданий-колонн, образующих в основании шестиугольник. Расположенные на уровень выше сегменты будут смещены в направлении против часовой стрелки. Высота ярусов может колебаться от 60 до 90 этажей.

Вестибюли для объектов общей инфраструктуры будут обустроены через каждые 320 метров в месте стыка двух ярусов. Именно в этой точке шесть отдельных зданий-ко-лонн (три сверху и три снизу) будут соединяться между собой и давать возможность резиден-там перемещаться из сегмен-та в сегмент.

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РЕБУСДаже в самых сейсмически актив-ных регионах мира для устойчи-вости сверхвысоких зданий ветер представляет большую угро-зу, чем землетрясения: нагруз-ка от бокового давления ветра на перекрытия небоскребов выше, чем от горизонтальных толчков.

Чтобы найти способ пога-сить вибрации конструкции Sky Mile Tower при сильных порывах ветра, авторы проек-та провели серию испытаний в аэродинамической трубе. Для тестов использовались три маке-та небоскребов — вытянутый параллелепипед, сплошной сту-пенчатый конус и ступенчатый конус со сквозными проемами для пропуска воздушных масс.

В ходе тестирования было установлено, что здание в фор-ме параллелепипеда при силь-ном ветре испытывает нагруз-ки примерно в 10 раз большие,

чем конусовидное. Строитель-ство же дополнительных эле-ментов, которые могли бы обе-спечить устойчивость подоб-ной конструкции, при данной высоте здания экономически не выгодно.

Конусообразные ступенча-тые модели показали прибли-зительно одинаковые результа-ты устойчивости против ветра: сужение конструкции и много-численные уступы разбивали поток воздуха и препятствовали образованию высокоинерцион-ных завихрений — источников критических нагрузок на строе-ние. Но образец с проемами ока-зался менее подвержен вибра-циям, возникающим на верх-них этажах здания при сильных порывах: сквозные вертикаль-ные прорези дополнительно ослабляли поток ветра, пропу-ская его через массив небоскре-ба и обеспечивая оптимальные для эксплуатации аэродинами-ческие показатели.



Японский архитектор Кэндзо Тангэ (1913–2005) отталкивал-ся от традиционной японской эстетики и структурных прин-ципов в актуальном в середи-не XX века «интернациональ-ном стиле». После Второй мировой войны к 1958 году население выросло почти на 6,5 млн, и правитель-ство Японии разработало план развития столицы и ее горо-

дов-спутников. Кэндзо Тангэ выступил с критикой предло-женного решения: распростра-нение автомобилей изменило у людей ощущение расстояния и поэтому городам будущего необходимы новые простран-ственные решения. Он пред-ложил развивать мегаполис вокруг четкой и заранее спла-нированной сети шоссе, тонне-лей и автобанов, вокруг которых

будет расти остальная городская инфраструктура в соответствии с потребностями населения.В качестве плацдарма для урба-нистической экспансии он пред-ложил территорию Токийского залива, что позволило бы замк-нуть кольцо городов-сателли-тов вокруг Токио и значитель-но улучшить транспортное сообщение между столицей и регионами.

План развития Токио, 1960 г. NEXT TOKYO, 2045 г.

Проекты освоения территория Токийского залива 1960–2045 гг. Авторы: Kenzo Tange и Kohn Pederson Fox Associates

Панорама Токио. Автор: Yoshikazu Takada



ИНЖЕНЕРНОЕ РЕШЕНИЕОдной из основных задач, стояв-ших перед проектировщиками, было свести к минимуму вибра-ции здания под воздействием

ветра и уменьшить нагрузку на несущие конструкции. Было решено поверхность каждого из сегментов небоскреба укре-пить по технологии Megabracing:

здание армируется серией диа-гонально наклоненных сталь-ных балок, заключенных в пря-моугольную раму, что обеспечи-вает устойчивость конструкции, горизонтально наплавленной силе ветра. В качестве матери-ала для стен был выбран бетон, так как он способен выдержать вес всего здания и не подвер-жен горизонтальной деформа-ции, обеспечивая необходимую жесткость несущих стен.

На этажах общего пользова-ния соединение отдельных ярусов в единое здание будет выполнено за счет установки стальных ферм. Они будут закреплены за счет заливки бетоном: сварка как спо-соб соединения элементов трех-мерной конструкции при подоб-ной высоте здания была признана небезопасной, так как швы уязви-мы для экстремальных горизон-тально направленных нагрузок. В каждом сегменте небоскреба через 30–40 этажей по периме-тру будут установлены колонна-ды, которые позволят равномер-но распределить нагрузку на попе-речные бетонные стены.

Все элементы конструкции Sky Mile Tower предусматрива-ют обслуживание и ремонт без риска для устойчивости здания. Любая опорная колонна, опо-ясывающая или несущая фер-ма могут быть демонтированы и заменены, что в полной мере отвечает концепции исчерпы-вающей надежности Next Tokyo.

ДВИЖЕНИЕ В ТРЕХМЕРНОМ ПРОСТРАНСТВЕК разработке транспортной систе-мы внутри небоскреба были при-глашены специалисты из немец-кого промышленного концерна ThyssenKrupp AG. Для обеспече-ния бесперебойного движения более чем 55 000 человек вну-три и между зданиями-колоннами авторы проекта выбрали систему лифтов MULTI, использующих тех-нологию магнитной левитации.

Сварка как способ соединения элементов трехмерной конструкции при подобной высоте здания была признана небезопасной

Многоярусная структура Sky Mile Tower. Источник: Kohn Pederson Fox Associates



В небоскребе система много-ступенчатых шахт MULTI с цикли-ческим движением лифтовых кабин будет реализована во всех пяти жилых зонах и четырех вести-бюлях общего пользования. Раз-ные лифты будут осуществлять локальные перевозки и логисти-ку по всему Sky Mile Tower.

В рамках одного здания-колон-ны лифт будет двигаться по его внутренней стороне по верти-кали. Достигнув основания или верхушки секции, кабина про-должит движение в горизонталь-ной плоскости, после чего вой-дет в шахту противоположного вертикального движения и таким образом замкнет круг.

Экспресс-лифты будут осу-ществлять движение по более длинному маршруту, охватыва-ющему сразу несколько жилых

или общественных зон, а также обеспечивать прямой доступ к выходу у подножия небоскреба.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПЕРСПЕКТИВАВзаимодействовать с окружаю-щей средой, не нарушая эколо-гического баланса, — ключевая идея проекта, и поэтому систе-мы, отвечающие за комфорт резидентов небоскреба, будут разработаны с целью миними-зировать воздействие на при-роду. Например, конструкция башни позволит забирать холод-ный воздух с верхних уровней и перераспределять его по зда-нию, тем самым сокращая рас-ходы на кондиционирование помещений и отопление.

Другой пример рациональ-ного подхода к распределению

ресурсов — система водоснаб-жения. Для здания такой высоты добыча и подъем воды с поверх-ности земли может стать слиш-ком затратным решением. Поэ-тому высотные фасады небо-скреба планируется оборудовать специальными площадками для сбора дождевой воды и влаги из облаков.

Полученная таким обра-зом вода после цикла очистки будет сохранена в специальных резервуарах, расположенных во всех сегментах Sky Mile Tower. Под действием силы тяжести вода будет поступать в жилые блоки, а после использования — прохо-дить цикл повторной механиче-ской и биологической фильтра-ции и направляться на техниче-ские нужды. Таким образом, будет практически исключена необхо-

Радужный мост, вид на Токио со стороны залива. Автор: Оrangeandmilk



димость закачивать воду на вер-шину башни с поверхности земли.

Поскольку Sky Mile Tower в основе своей является ком-плексом зданий-колонн, отопи-тельная система будет спроек-тирована таким образом, чтобы равномерно распределять тепло между всеми сегментами и пере-направлять свободную энергию на поддержание комфортной тем-пературы в «проблемных» жилых массивах, например при аварий-ном отключении подачи тепла.

Органические отходы будут перерабатываться собственной инфраструктурой по утилизации: для этого будет установлен анаэ-робный реактор, что позволит зна-чительно снизить объем произво-димого зданием мусора, а на полу-ченном в процессе переработки природном газе будут работать электро- и отопительные станции.

МЕЧТЫ ПРОШЛОГО — РЕАЛЬНОСТЬ БУДУЩЕГОМировая тенденция к урбани-зации населения сохранится как минимум еще на протяже-нии нескольких десятков лет, что приведет к росту городов, в первую очередь расположен-ных на побережье морей и оке-анов — в зоне риска природ-

ных и экологических катаклиз-мов. И в свою очередь проект Next Tokyo — это пример сверх-высокого строительства, транс-формирующий уже существу-ющий прибрежный мегаполис в более устойчивый к внешним угрозам населенный пункт.

Next Tokyo призван решить актуальные проблемы Японии. Более 50 лет назад, в послевоен-ные годы, когда Япония пережи-вала всплеск рождаемости, и при дефиците земельных ресурсов города росли хаотично, Кэндзо Тангэ разработал проект разви-тия столицы на 1960 год. Он пред-ложил создать в самом широком месте залива 31-километровый жилой массив.

Next Tokyo в определенной степени является идейным при-емником так и не реализованно-го проекта Кэндзо Тангэ: в 2045 году новейшие инженерные тех-нологии наконец позволят вопло-титься концепции вертикального

развития густонаселенной урбани-стической среды. Данный проект номинально займет значительно меньшую площадь, чем его пред-шественник из XX века, на практи-ке подтвердив или опровергнув теорию о стремлении городов будущего расти вверх, а не вширь.

И конечно, возведение Sky Mile Tower станет своеобразной вехой в сфере высотного стро-ительства: манифестом покоре-ния новых, ранее недоступных инженерам пространств за счет интеграции передовых достиже-ний науки и техники.

Материал подготовлен на основе статьи «Next Tokyo 2045: A Mile-High Tower Rooted in Intersecting Ecologies», опубли-кованной в «Журнале Совета по высотным зданиям и город-ской среде» (CTBUH Journal), выпуск 2, 2015.

Перевел с английского Алек-сандр Косачёв

Индустриальные районы города Кавасаки, префектура Канагава, на побережье Токийского залива. Автор: Aotaro

Взаимодействовать с окружающей средой, не нарушая экологического баланса, — ключевая идея проекта



АВТОРЫ

ФОТОГРАФИИ

АННОТАЦИИВодно-экологические проблемы трансгранич-ных рек: не повторит ли Байкал судьбу Араль-ского моря? Аннотация Использование водных ресурсов трансгранич-ных рек представляет сложную проблему для со-предельных государств. Строительство гидро-узлов на реках Амударья и Сырдарья, а также орошение хлопковых полей уже привело к тому, что Аральское море высыхает, исчезая на гла-зах одного поколения. Планы строительства не-скольких ГЭС на реке Селенге в Монголии также вызывают сильное беспокойство. Хозяйствен-ная деятельность такого масштаба отразится на экосистеме не только реки, но и озера Бай-кал, что приведет к необратимым катастрофи-ческим последствиям.

Water and environmental problems of trans-boundary rivers: Will Baikal share the same fate as the Aral Sea?AbstractThe use of transboundary water resources is a challenge for the neighboring states. The construction of hydrosystems on the rivers Amu Darya and Syr Darya, and also the irrigation of cotton fields have already led to the fact that the Aral Sea is drying up, disappearing before the eyes of one generation. The plans on construction of several hydropower plants on the river Selenga in Mongolia also cause great concerns. Economic activity on this scale will affect not only the river ecosystem, but also that of Lake Baikal, which will lead to irreversible disastrous effects.

Керченский мост: инженерная защита от проек-та до реализацииАннотацияМост через Керченский пролив строится в зоне воздействия целого ряда природных рисков — это повышенная сейсмичность, оползневая ак-тивность вдоль побережья, шторма, льды в холод-ное время года и другие. Заместитель директора по проектированию ЗАО «Институт Гипрострой-мост — Санкт-Петербург» Виктор Галас в интер-вью рассказал о проектных решениях, которые обеспечат переправе стабильность эксплуатации и безопасность движения морского, железнодо-рожного и автомобильного транспорта.

Kerchensky bridge: from greenfield to operations AbstractThe bridge across Kerchensky Bay is being constructed in the area exposed to a number of natural risks which include higher seismic activity, landside activity along the coast, storm, ice in the cold season and so on. The deputy director of designing in ZAO “Institut Giprostroymost — Saint Petersburg”, Victor Galas, told about some design decisions which would provide the operation stability to the temporary bridge and the traffic safety of the sea, railroad and highway transport.

Сарезское озеро — как сделать его безопасным?АннотацияОписываются причины образования грандиозных оползней в центральной части Памира, результа-ты исследований Усойского завала и Сарезского

Фотографии: фотобанк Лори, Shutterstock, собственные фото авторов

Виктор Галасзаместитель директора по проектированию ЗАО «Институт Гипростроймост– Санкт-Петербург»

Тимур Кудакаевруководитель проектов ООО «Алькомп-Инжиниринг»

Евгения Лурьенаучный сотрудник ООО «РМ “Наследие”»

Григорий Орловк.т.н., главный инженер проекта АО «Институт “Стройпроект”»

Леонид Папыринконсультант СПКТБ «Мосгидросталь»

Георгий Переселенковд.т.н., профессор, советник по научно-исследовательским работам АО «ЦНИИС»

Татьяна Ташлыковаинженер Аналитического центра Института земной коры СО РАН (АЦ ИЗК СО РАН)

Александр Цернантд.т.н., профессор, генеральный директор АО «ЦНИИС»

Светлана Челобитченкок.т.н., старший научный сотрудник АО «ЦНИИС»

Александр Штейнк.т.н., заведующий лабораторией Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ)

Христина Шумиловазаместитель Генерального директора по реставрации объектов культурного наследия ООО «РМ “Наследие”»

АВТОРЫ И АННОТАЦИИ


озера (1967–1991), сценарий прогнозируемой ка-тастрофы при прорыве вод озера через заваль-ную плотину, способы обеспечения безопасности и использования гидроэнергоресурсов.

Sarezskoe lake — how can it be safe? AbstractYou can see the reasons for the formation of massive landsides in the central part of Pamir, the research results of Usoysky zaval and Sarezskoe lake (1967-1991), the scenario of forecasting disaster in case of lake waters invasion through the landside dam, the ways of safety control and using of hydropower resources.

Опыт разработки защиты совмещенной авто-мобильной и железной дороги от полигенетиче-ского оползня в долине реки МзымтаПродолжение цикла статей. Начало в в №2(13) 2016 г.Аннотация Строительство железных и автомобильных дорог на склонах предгорных и горных участков долин рек Северного Кавказа сталкивается со специфи-кой активизации опасных геологических процес-сов — оползней и селей.Эти процессы активизируются в ходе строитель-ства и носят полигенетический характер, что за-трудняет выбор защитных мероприятий по обе-спечению безопасности и надежности дорог при строительстве и дальнейшей эксплуатации. Рас-смотрен пример решения такой проблемы при строительстве совмещенной автомобильной и же-лезной дороги Адлер—горно-климатический ку-рорт «Альпика-Сервис» на пересечении «Медве-жьего» оползня на палеооползневом склоне до-лины реки Мзымта.

Development experience of the combined high-way and railroad protection from the polygenetic landside in the river valley Mzymta A series of articles ongoing You can read the source in №2(13).AbstractThe highways and railroads construction on the slopes of submountain and mountain areas in the rivers valleys of North Caucasus encounters the specific features of dangerous geological processes activity, that is, landsides and mudflows. These processes become more active as part of construction and are polygenetic, which causes trouble to choose safety measures on safety and reliability control of roads during construction and further operation. It was described the example of solving such the problem in the construction of the combined highway and railroad Adler—the alpine climatic resort “Al’pica-Servis” at the junction of the “Medvezhy” landside on the paleo-landside slope in the river valley Mzumta.

Проект Next Tokyo: «зеленый» фундамент для городов будущегоАннотацияПроект Next Tokyo предполагает создание к 2045 году на территории Токийского залива городско-

го кластера, способного вместить около 500 тыс. человек. По замыслу авторов из Kohn Pedersen Fox Associates и Leslie E. Robertson Associates новый район обеспечит столице Японии защи-ту от гидрологических угроз со стороны океа-на и создаст новые рекреационные зоны. Цен-тром кластера станет небоскреб Sky Mile Tower высотой 1699 м. Next Tokyo опирается на прин-ципы устойчивого развития, минимального воз-действия на окружающую среду и использова-ния возобновляемых ресурсов.

Project Next Tokyo: «green» foundation for the future of citiesAbstractBy 2045 the project Next Tokyo involves the creation of an urban cluster on the territory of Tokyo Bay urban cluster capable of holding about 500 thousand of people. According to the authors of Kohn Pedersen Fox Associates and Leslie E. Robertson Associates, the new district will provide Japanese capital with protection from hydrological hazards from the ocean and create new recreational areas. The centre of the cluster will be a skyscraper Sky Mile Tower with a height of 1699 m. Next Tokyo is based on the principles of stable development, minimal impact on the environment and the use of renewable resources.

Возвращение на пьедестал: воссоздание памятника королеве Луизе в г. СоветскеАннотацияВ 1900 году в Тильзите (Советск, Калининград-ская область) был установлен памятник супруге прусского короля Фридриха Вильгельма III Лу-изе (1776–1810). После Второй мировой вой-ны скульп тура и постамент были утеряны, но в 2014 году монумент был восстановлен силами ООО «РМ “Наследие”». Реставраторами на ос-нове архивных данных из композитного мате-риала была отлита копия статуи (1,5 т), а поста-мент (28,5 т) выполнен из каррарского мрамора на станке с ЧПУ. После проверки устойчивости грунта памятник был установлен на историче-ском месте в центре города.

Return to the pedestal: the reconstruction of the monument to Queen Louise in SovetskAbstractIn 1900, in Tilsit, (Sovetsk, Kaliningrad region) was erected a monument to Louise, the wife of the Prussian King, Friedrich Wilhelm III (1776–1810). After the Second World War the sculpture and pedestal were destroyed, but in 2014 the monument was restored by the efforts of “RM Nasledie “. The restorers used historical data to cast from the composite material a replica of the statue (1,5 m), and the pedestal (28,5 m) was made of Carrara marble on CNC production center. After checking the stability of the soil, the monument was erected at the historic site in the city center.

АВТОРЫ И АННОТАЦИИ


инженерная issn 2312-5616 защита · инженерная защита № 3 (14)...

Documents