Тоннель на якоре

Не одни реки и проливы лежат поперек дороги и мешают движению людей и грузов. Природа, не посчитавшись с человеческими интересами, во многих самых неподходящих местах воздвигла крутые, непроходимые горы. Иногда они тянутся сплошной цепью на тысячи километров, тогда становятся невозможными и обходные пути. Сооружение высокогорных дорог, требующее строительства подпорных стен, длинных виадуков, противообвальных галерей, - очень сложное, а порой и практически невозможное дело. Но, научившись прокладывать многокилометровые горные тоннели, люди преодолевают и это препятствие.

Сейчас длина самых больших горных тоннелей ограничивается 10-20 километрами, но в будущем можно ожидать, что она достигнет многих десятков и даже сотен километров. Достаточно взглянуть на физическую карту Альп и Балкан или американских Кордильер, чтобы увидеть, какой серьезной преградой служат горы для народов, живущих в этих районах. Но Симплонский, Сен-Готардский и все остальные крупнейшие тоннели были построены более полувека назад. Сейчас буржуазным государствам не до таких тоннелей! В этом отношении показателен проект 1120-километрового тоннеля в Гренландии.

Гренландия - самый большой остров в мире. Формально это колония Дании, фактически остров оккупирован США. Его площадь 2176000 квадратных километров. ³/₄ ее покрыто вечными материковыми льдами. Средняя толщина ледника - 2100 метров. Гренландия - царство мертвых труднопроходимых льдов, белая холодная пустыня. В центральной части острова свирепствуют суровые морозы, дуют пронизывающие ветры, температура воздуха зимой опускается зачастую ниже 60°, да и в июле бывают 28-градусные морозы. На каменных берегах, изрезанных глубокими фиордами, изредка встречаются поселения эскимосов, занимающихся рыболовством и охотой. Население острова всего 22 тысячи человек.

Невольно возникает вопрос: зачем на далеком безлюдном острове, практически представляющем собой колоссальную глыбу льда, потребовалось сооружать сверхгигантский тоннель? Ответ прост: для военных целей. США рассматривают Гренландию как важное звено в своих агрессивных планах против СССР и других миролюбивых стран. Они создали на острове сеть военных баз и аэродромов. Главные авиабазы: Нарсарсуак на западном берегу и Ангмагсалик - на восточном, и все остальные, расположенные вдоль побережья, разделены непроходимыми ледяными горами и не имеют сухопутной связи. Для обеспечения такой связи и начинают строить дорогостоящий 1120-километровый тоннель, который протянется от западного до восточного побережья через весь остров.

Тоннель, рассчитанный на прокладку одноколейного полотна электрифицированной железной дороги, имеет сравнительно небольшой диаметр и по всей трассе пройдет в слое материкового льда. Хотя лед и более податливый материал, чем гранит или гнейс, но было бы поспешным делать вывод, что прокладка такого тоннеля - легкое дело. Здесь наблюдается медленное движение льда из внутренних районов острова к берегам. И главным образом в нижних слоях, как раз там, где должен быть сооружен тоннель. Вызывается оно давлением вышележащих слоев. Ближе к берегам в движение вовлекается вся толща льда, и скорость в некоторых местах достигает 20 метров в сутки. Строителям придется тщательно изучить весь путь будущего тоннеля, чтобы найти спокойные, неподвижные участки материкового льда. Задача усложняется тем, что рельеф похороненного подо льдом острова, а также его геологическое строение недостаточно изучены.

Гренландский ледяной тоннель-гигант не принесет людям какой-либо практической пользы. Но со временем, когда настанет час освоения богатств, скрытых в недрах Антарктиды (а существование таких богатств предсказывается многими учеными), ледяные тоннели, возможно, станут верными помощниками человека в его борьбе с природой.

В Советском Союзе, народы которого заняты мирным созидательным трудом и в плановом порядке, в невиданных масштабах преобразуют географическую среду, достижения в строительстве тоннелей особенно велики. Советские тоннелестроители лишь за последние 15 лет проложили столько гидротехнических и железнодорожных тоннелей, сколько их было построено в царской России за шестьдесят лет.

Достижения советских ученых и большой опыт, накопленный квалифицированной армией строителей, позволяют сейчас говорить о сооружении тоннеля под Керченским проливом и даже гигантского 300-километрового тоннеля под дном Каспийского моря между Баку и Красноводском как о конкретных очередных задачах.

Каспийское море вытянулось с севера на юг громадным 1 200-километровым зигзагом. К востоку от него расположены среднеазиатские республики и ближайшая к Европейской части нашей страны граница Китайской Народной Республики. Кратчайший путь из Средней Азии на запад - Ашхабадская железная дорога. Однако у Красноводска она прерывается Каспийским морем. Трехсоткилометровая водная преграда затрудняет сообщение между Европейской и Азиатской частями Советского Союза. Хлопок, целинный хлеб, сера, медь, фрукты и многие миллионы тонн других грузов идут в Европейскую часть нашей Родины долгим кружным путем через Ташкент, Оренбург, Куйбышев.

XXI съезд КПСС наметил дальнейший мощный подъем промышленности и сельского хозяйства среднеазиатских республик. Создаются новые угольные и железорудные бассейны, газовые и нефтяные промыслы, новые крупнейшие предприятия химической промышленности. С каждым годом и десятилетием будет стремительно расти поток грузов. Тогда же, в годы семилетки, вступит в строй трансазиатская железнодорожная магистраль Алма-Ата - Ланьчжоу и через Каспийское море пройдет кратчайший путь из Китая и стран Юго-Восточной Азии в Европейскую часть Советского Союза и ко всем государствам Южной Европы.

Возможная трасса тоннеля под Каспийским морем

Как же соединить концевые тупики азиатских и европейских железных дорог? Первоначальное решение найдено: завод "Красное Сормово" приступает к постройке первого парома, который будет транспортировать по морю железнодорожные составы.

Паром-вагоновоз позволяет организовать дальнее следование товаров без перегрузки. Это освободит много портовых механизмов, сэкономит массу времени, избавит от необходимости содержать огромные склады. Строящийся паром - крупное современное морское судно. Достаточно сказать, что мощность его главных двигателей равна 10 тысячам лошадиных сил, а общая длина железнодорожных путей на палубе достигает 480 метров. И все-таки даже при использовании совершенных паромов в будущем Каспийское море останется серьезной преградой для сухопутного транспорта.

Стоит представить себе паромную переправу, как невольно вспоминается участок железнодорожного пути со знаком: "Осторожно! Тихий ход. Ремонт!" Действительно, на суше тепловоз или электровоз мчится с огромной быстротой, а попав на паром, железнодорожный состав будет перевозиться, можно сказать - "ползти", со скоростью 28-30 километров в час! Путь от Баку до Красноводска займет 18 часов, включая время, которое потребуется на тщательное крепление вагонов к палубе, чтобы их не раскачало во время морского путешествия.

Лучший выход из положения - убрать концевые тупики, проложить под дном Каспийского моря тоннель. Хотя это очень сложная задача, которой нет равных не только в истории мирового тоннелестроения, но даже в самых смелых замыслах и проектах, советские специалисты считают ее выполнимой.

Плавучий двухярусный тоннель (поперечный разрез)

Средняя и южная части Каспийского моря глубоководны, но на широте Апшеронского полуострова Каспий разделен мелководной полосой с наибольшей глубиной в 150 метров, находящейся примерно в центре моря. Трасса тоннеля Баку - Красноводск должна пройти под этим мелководьем. Хотя наиболее углубленная часть тоннеля будет находиться в 160-170 метрах от уровня моря, равные 150-километровые подъемы к двум берегам настолько длинны, что уклоны получаются незначительными и их легко смогут преодолевать электровозы.

В сложных геологических условиях дна Каспийского моря сверхгигантский тоннель должен быть очень надежным и крепким. Советские строители располагают опытом прокладки тоннелей в самых неблагоприятных условиях. Ленинградским метростроевцам, например, недавно пришлось заковать тоннели под Невой в двойную "броню". Примерно такого же типа тоннель должен быть проложен под дном Каспия, только вместо двух параллельных нитей, рассчитанных на одностороннее движение, под Каспием можно будет проложить одну, а для того чтобы встречные поезда могли разминуться, вдоль трассы достаточно построить несколько разъездов.

Со временем, когда сооружение Каспийского тоннеля станет экономически необходимым, советские люди проложат первый в мире тоннель, пересекающий море. Нам по плечу и более смелые проекты. Известный специалист транспортного строительства И. Д. Гоциридзе заявил в начале 1958 года: "Нас не смутит и задача создания тоннеля в Гималаях для того, чтобы соединить две дружественные великие страны - СССР и Индикр - железнодорожным путем".

Человек, побеждая пространство и время, используя накопленный опыт и новую, совершенную технику, прокладывает тоннели в самых больших горах, в самых твердых скалах. Но все же основным препятствием для быстрых и удобных сухопутных видов транспорта остаются водные просторы. Многие государства, например Япония, Индонезия, Цейлон, Филиппины, расположены на островах. Десятки и сотни километров глубоких вод отделяют их от материков. Территория большинства таких государств размещена не на одном, а на многих островах, и это является серьезным затруднением в развитии их экономики. Наконец в более отдаленном будущем возникнет проблема соединения быстроходным, высокогрузоподъемным транспортом континентов, разделенных морями и океанами.

Люди об этом мечтают. А мечта всегда предшествует расчету, проекту и реальному воплощению. Вспомните хотя бы книгу советского писателя-фантаста А. Казанцева "Арктический мост". В ней инженер-писатель мечтает о плавающем тоннеле, надежной сухопутной дороге под льдами Северного Ледовитого океана, соединяющей Европу с Северной Америкой.

Мы уже встречались с проектами плавающего тоннеля. Когда Джон Вильсон, конструируя опоры для трубного тоннеля через Ла-Манш, производил свои расчеты, он думал не о том, выдержат ли опоры вес сооружения, а как закрепить тоннель, чтобы он не всплыл на поверхность воды.

Вода тяжела. Один кубический метр ее весит тонну. Если представить себе отрезок трубы диаметром в 15 метров и длиной в 150 метров, то сила, с которой вода будет стремиться выбросить ее на поверхность (не учитывая веса самой трубы), достигнет, по закону Архимеда, 22,5 тысячи тонн! Эту силу кораблестроители именуют силой плавучести.

В пятнадцатиметровом тоннеле можно разместить два яруса дорог. Верхний - для четырехрядного автомобильного движения, нижний - для двухколейного железнодорожного движения. Если на 150-метровом участке одновременно встретятся два железнодорожных состава, идущих в противоположных направлениях, и несколько десятков автомобилей, то сила плавучести изменится всего на 18-20 процентов. Тоннель "просядет" не больше, чем десятивесельная лодка, когда в нее входят два человека. Колебания тоннеля, возникающие при движении транспорта, могут частично погашаться выступающими вдоль поверхности трубы стабилизирующими плоскостями вроде крыльев самолета.

Такой двухъярусный плавающий тоннель предложили японские инженеры для соединения двух самых больших японских островов - Хоккайдо и Хонсю, Острова разделены глубоким Сангарским проливом, единственным незамерзающим проливом в северной части Японского моря. К сожалению, он славится очень сильными приливо-отливными течениями и крайне неровным морским дном. Окружающий район характеризуется оживленной вулканической деятельностью. В этих условиях прокладка подводного тоннеля в грунте была бы очень трудной и ненадежной затеей. Зато колебаниям почвы может хорошо противостоять тоннель, свободно плавающий в воде и прикрепленный к грунту стальными тросами и гибкими шлангами.

Это сооружение, строительство которого предполагается начать в ближайшее время и осуществить в течение пяти лет, будет иметь длину 25 километров и пройдет на глубине 20 метров от поверхности воды. Толщина сталебетонных стенок тоннеля составит 60 сантиметров.

Япония располагается на 548 островах. Площадь четырех из них - Сикоку, Кюсю и уже упоминавшихся Хоккайдо и Хонсю - составляет 90 процентов территории государства. Если будет построен Сангарский тоннель, то основные острова Японии окажутся соединенными сухопутной транспортной связью, ибо южная часть Хонсю еще в 1944 году была соединена проходящим под дном Симоносекского пролива 3,5-километровым тоннелем с островом Кюсю. Тогда встанет проблема связи объединенных японских островов с Евразиатским материком. Это вполне реальная задача. Будущим строителям предстоит "подвесить" в водах Корейского пролива три тонне' ля: один длиной в 35 километров и два длиной по 65 километров. И это не так уж сложно для будущего, если сегодня возможно сооружение 25-километрового плавающего тоннеля.