Три богатыря
Развитие современной науки и техники достигло таких размеров, что человечество уже сейчас способно осуществить любой проект преобразования природы... Это бесспорно. Споры вызывает другое: ведь работы должны производиться возможно быстрее, с наименьшей затратой средств и человеческой энергии. Существует три различных суждения о том, какой способ проведения земляных работ является наилучшим. Одни мысленно видят на гигантских стройках будущего сверхмощные, очень крупные землеройные машины. Другие считают более целесообразным развивать гидромеханизацию, вести разработку и транспортировку грунта, используя мощные потоки воды. Сторонники третьего суждения представляют себе грядущие стройки в клубах дыма и фонтанах земли. По их мнению, будущее за взрывными работами. Истина, видимо, находится где-то на "золотой середине" - в совместном развитии и целесообразном сочетании всех трех способов выполнения земляных работ.
Современные землеройные машины еще далеки от совершенства. Огромный шагающий экскаватор 80 процентов времени своей работы затрачивает на перенос вынутого грунта, а затем на холостой ход - возвращение ковша с места выгрузки в. карьер. Это не значит, что только 20 процентов времени, занимаемого копанием земли, и идут на полезную работу, а все остальное - потери. Нет. Экскаватор - универсальная, высокопроизводительная машина, а транспортировка грунта из карьера в отвал или к месту погрузки - необходимая и полезная работа. Но рабочий процесс в современном экскаваторе расчленен: ковш выполняет различные обязанности - то копает землю, то становится как бы кузовом грузовика. Отсюда первый и главный вывод - копающий механизм не должен превращаться в транспортный. Его задача беспрерывно копать, а другой, чисто транспортный механизм должен непрерывно отводить в нужном направлении поток грунта.
Такие землеройные машины-автоматы уже начинают создаваться. Они называются роторными экскаваторами. В отличие от обычных экскаваторов вместо ковша рабочим органом у них является фрезерное колесо. Один из существующих роторных экскаваторов имеет фрезерное колесо диаметром в 16 метров, по окружности которого укреплено 12 ковшей емкостью в 3,6 кубометра каждый. Это непрерывно вращающееся колесо укреплено на конце длинной пустотелой стрелы. Внутри стрелы движется транспортер, доставляющий грунт к центральной части экскаватора. Оттуда по системе транспортеров выкопанный грунт поступает к нужному месту. Машина, обслуживаемая пятью рабочими, заменяет 20 тысяч землекопов.
Теперь есть возможность построить пятисотметровую землеройную машину с двумя 12-метровыми фрезерными колесами и системой транспортеров, размещающихся на подвижном мосту. Такая землеройная машина, по расчетам советских специалистов, будет в двенадцать раз производительней шагающего экскаватора "ЭШ-14/65". Она сможет в течение суток вырыть 150-метровый участок морского судоходного канала, в котором легко разминутся два океанских парохода. Две такие машины смогли бы за два года проложить новый Панамский канал. А ведь за 35 лет строительства Панамского канала, соединившего. Атлантический и Тихий океаны, общий объем земляных работ составил 212 миллионов кубических метров!
Проект нового Панамского канала
В блокноте Б. И. Сатовского, одного из создателей отечественных гигантов-экскаваторов, отмечается: "За экскаваторами огромное будущее. Когда придет время перепахивать нашу планету (Сибирь, Центральную Азию и т. п.), наши экскаваторы будут царями машин. Трудно переоценить их роль. И это будут огромные машины..."
Ну, а что обещают сторонники гидромеханизации?
Современный земснаряд можно условно сравнить с заводом-автоматом для строительства земляных плотин. Его используют для углубления русла рек и для прокладки каналов или выравнивания берегов какого-либо водоема. Земснаряд - это огромная баржа, несущая в передней части подвижную стальную раму, на самом конце которой вращается фреза, состоящая из больших кривых ножей. Рама опускается на дно, фреза взрыхляет грунт, смешивая его с водой. Образовавшаяся смесь, так называемая пульпа, засасывается мощными насосами и перекачивается по трубам на расстояние в несколько километров, на место, где требуется намыть плотину или дамбу.
Воздвигаемые таким способом земляные сооружения получаются очень прочными и долговечными. Дело в том, что вытекающая из трубы пульпа расслаивается: тяжелые частички опускаются вниз, более легкие откладываются выше, а совсем мелкие, непригодные для строительства, уходят вместе с избыточной водой в специальные сбросные колодцы. Происходит, как говорят, естественное фракционирование, благодаря которому частицы грунта укладываются в сплошной монолит, более плотный, чем сложившаяся в течение тысячелетий порода.
Земснаряд одновременно роет, транспортирует, укладывает грунт. В этом огромное достоинство гидромеханизации. Правда, земснаряд затрачивает в 5-6 раз больше энергии, чем экскаватор такой же производительности, перекачивая огромное количество "лишней" воды, масса которой в десять раз превосходит массу грунта. Все это так. Но надо помнить, что при перевозке грунта от экскаватора на автомашинах тоже затрачивается в три-четыре раза больше энергии, чем на разработку грунта.
Один современный земснаряд заменяет 35 тысяч землекопов и 15 тысяч подвод. В будущем для возведения колоссальных плотин и дамб потребуются более мощные земснаряды, способные транспортировать грунт не на 3-4 километра, а на 20-30 километров. Это разрешимая проблема. Трубы, по которым течет пульпа, предполагается делать винтообразной формы или с внутренними направляющими лопастями. Искусственно созданное винтообразное движение воды предотвратит оседание грунта в трубах.
Слово "взрыв" в общеизвестном Толковом словаре русского языка В. И. Даля определяется как случай, происшествие, внезапное разрушительное расширение. Со времени первого выпуска этого словаря прошло 80 лет. Неузнаваемо изменилась жизнь людей. Человек подчинил себе многие стихийные силы природы, стал более могучим. Появились железные дороги, автомобили, самолеты, подводные лодки. Никого теперь не удивляет кино или телефон. Появилось радио, телевидение и "думающие" машины. Работают первые атомные электростанции. А взрыв по-прежнему представляется нам только страшной разрушительной силой, несущей с собой несчастья, материальные потери и смерть людей.
А между тем... Взрыв - это могучая сила, позволяющая производить созидательные работы огромного масштаба буквально в течение нескольких секунд. Надо только отбросить укоренившиеся представления о том, что взрыв - это слепая, хаотическая сила. Существуют четко действующие средства управления взрывом. Уже в 30-х годах нашего века строители научились осуществлять так называемые "направленные взрывы", при которых выброшенный грунт падает в заранее определенное место. Мало этого, при направленном взрыве и место, откуда извлекается грунт, и место, куда он переносится, приобретают заранее заданные геометрические очертания. Взрывные работы при 1000-тонном заряде дают более высокий коэффициент использования энергии, чем землеройные машины и гидромеханизация.
Советские специалисты широко начали применять направленные взрывы. В 1949 году при одном таком взрыве в течение нескольких секунд было вынуто и перенесено 220 тысяч кубометров грунта.
В новогоднюю ночь 1957 года китайские строители с помощью советских специалистов осуществили сложнейший гигантский взрыв, которым была рассечена большая гора, бурная река повернула свое течение в новое русло, а вдоль него, словно по велению волшебника, выросла аккуратная железнодорожная насыпь. Это самый 'большой взрыв, произведенный когда-либо человечеством в мирных целях. Для него потребовалось 9200 тонн взрывчатки.
У взрывных работ огромное будущее. При их помощи люди станут рассекать недоступные горы, углублять морские проливы, прокладывать грандиозные каналы и уничтожать болота. Возможности применения "прирученных" взрывов очень разнообразны. Например, можно быстро и дешево прокладывать
каналы в грунтах, слишком легко пропускающих воду. Одновременный взрыв большого количества различных зарядов не только "пророет" канал нужных размеров, но и произведет заранее рассчитанное передвижение мелких частиц грунта. Они застрянут в узких проходах между более крупными частицами, поры стенок и дна канала закупорятся, и способность пропускать воду у грунта уменьшится в десятки раз...