Строительство Канонерского подводного тоннеля в Санкт-Петербурге

Канонерский подводный тоннель, предназначенный для движения автомобильного транспорта, прокладывался через Морской канал, являющийся самым глубоководным судоходным протоком реки Невы при впадении в Финский залив. Он расположен в юго-западной части города и связывает материковую часть с Канонерским островом.


Содержание статьи

Выбор технологии строительства подводного тоннеля
Ход строительства тоннеля
Оборудование и материалы


Фото канонерского острова

Канонерский остров. Источник: vas3k.ru/world/kanonerka/

При проектировании тоннеля было поставлено условие обязательного размещения в нем двух полос для движения автотранспорта и тротуара, рассчитанного на пропуск в часы «пик» большого потока пешеходов. Исходя из этого условия, было рассмотрено несколько вариантов сооружения подводного перехода.

Выбор технологии строительства подводного тоннеля

Щитовая проходка

При подземном щитовом способе работ потребовалось бы сооружение одного тоннеля наружным диаметром около 10 метров или двух параллельных, по типу перегонных тоннелей метрополитена.

Проходка тоннеля большого диаметра влечет необходимость значительного понижения уровня дорожного полотна под каналом и связанного с этим удлинения закрытой части тоннельного перехода, что осложняет его размещение и ухудшает основные технико-экономические показатели.

Вариант сооружения двух тоннелей был отклонено по соображениям, прежде всего, эксплуатационного и экономического характера. В связи с этим, несмотря на наличие специального оборудования и значительного опыта щитовой проходки под Невой, от идеи щитовой проходки Канонерского тоннеля пришлось отказаться.

Инфографика строительство подводного тоннеля

Открытый способ работ

Для Канонерского подводно-тоннельного транспортного перехода рассматривался вариант  продольного профиля относительно мелкого заложения, что позволяет производить работы открытым способом и обеспечить наиболее целесообразное в рассматриваемых условиях прямоугольное поперечное сечение тоннеля.


В результате мелкого заложения тоннеля и принятия довольно большого продольного уклона проезжей части удалось существенного сократить длину перехода. Общая протяженность Канонерского тоннеля составляет 927 метров


Русловый участок было решено сооружать способом погружения готовых тоннельных секций, которые представляют собой самый крупный тип сборных железобетонных элементов. Для строительства подводных тоннелей этот способ в нашей стране ранее не применялся, а за рубежом, особенно в Голландии и Бельгии, получил широкое распространение. Канонерский тоннель стал первым опытом внедрения технологии погружных секций в СССР.

Поперечное сечение тоннеля

Поперечное сечение канонерского тоннеля. Источник: Сборник «За далью снова будет даль: третье десятилетие «Ленметрогипротранса» / [сост.: Н.И. Кулагин, В.П. Тарасюгина]. – Санкт-Петербург: 2012. – 424 с.: ил.

Ход работ строительства тоннеля

Береговые участки перехода решено было возводить в открытом котловане со стальным шпунтованным ограждением. В левобережной части тоннеля (Гутуевский остров) на стыке участков, сооружаемых основными способами, две секции были смонтированы наплавным способом. Их предусмотрено было завести в заполненный водой, разработанный без водоотлива котлован-канал с вертикальными стенами из стального шпунта с одним ярусом расстрелов (выше уровня воды).

К примеру, в середине 60-х годов XX века такой способ применялся при постройке метрополитена в Роттердаме (Нидерланды). Однако на Канонерском подводном переходе глубина котлована была примерно вдвое больше, чем в Роттердаме, что создавало значительные конструктивно-технологические трудности, которые были успешно преодолены проектировщиками и строителями.

На правом берегу (Канонерский остров) крайняя третья русловая секция состыкована непосредственно с монолитной обделкой тоннеля, забетонированной в открытом котловане. На этом участке специалистам пришлось столкнуться с некоторыми затруднениями, вызванными необходимостью надежно изолировать от воды в канале торец секции, соединенный с монолитной береговой конструкцией.

фото канонерского острова

Канонерский остров. Автор фото: borh-84.livejournal.com/449914.html

Первый участок строительства

Основные строительно-монтажные работы по сооружению Канонерского тоннеля проводились на трех участках. Первый участок включал в себя расположенные на Гутуевском острове и проходящие по территории железнодорожной станции порта открытую рампу перехода, монолитную береговую часть и котлован со шпунтовым ограждением для первых двух наплавных тоннельных секций.


Рампой называется плавное соединение частей инженерного сооружения, расположенных на разных уровнях.


Работы сильно осложняло интенсивное движение наземного транспорта, вследствие чего было принято решение сооружать над котлованом тоннеля пять железнодорожных и один автодорожный мост, переносить большое количество подземных коммуникаций.  Применение двух наплавных тоннельных секций длиной по 75 метров сократило до минимума монолитный участок тоннеля и позволило перенести значительный объем работ в док-шлюз на Канонерском острове.

Рампа имеет сборную железобетонную конструкцию с наружной оклеечной гидроизоляцией, многократно применявшуюся при постройке транспортных тоннелей на пересечениях уличных магистралей в Москве, Санкт-Петербурге и других городах.

проект моста зсд над каноненрским островом

Проект моста ЗСД над канонерским островом

Монолитная часть тоннеля сооружена в котловане, огражденным металлическим корытообразным шпунтом Л-V по УМТУ-5154-55 (Ларсен-V) весом 100 кг/м. Поскольку глубина котлована на этом участке составляет 21 метр, использовался шпунт длиной до 26 метров. Шпунтовые стены котлована при выработке грунта раскрепляли несколькими (2-4) ярусами трубчатых расстрелов через пояса жесткости. Шпунты погружали копром СП-56, стрела которого удлинена на 7 метров, с дизель-мотором С-974, имеющим ударную часть весом 5000 килограммов. Этот участок тоннеля обслуживали козловой кран К-451 и гусеничный кран Э-1254.

Несущие конструкции монолитного тоннеля – плита основания, стены и перекрытие. Для их сооружения использовался бетон марки 300 при среднем расходе арматурной стали 350 килограммов на кубический метр. В качестве наружной изоляции применяли гидроизол, наклеиваемый и 3-4 слоя на битумной мастике.

В пределах монолитной части тоннеля на Гутуевском острове устроено два деформационных шва. Для обеспечения их водонепроницаемости, помимо лирообразных компенсаторов из листовой меди и нескольких слоев гидроизола, применялись резинометаллические ленты (воторстопс) голландской фирмы «Фредестайн», которые закладываются в несущие конструкции тоннеля по замкнутым контурам.

Примыкающий котлован для наплавных тоннельных секций при их заводке и погружении  послужил водным каналом. Постоянное гидростатическое давление внутри канала оказывало противодействие внешнему боковому давлению грунта на шпунтовые ограждения, поэтому в котловане был установлен только один верхний ярус расстрелов. Шпунтовые сваи ограждения типа Л-V были усилены стальным листом, а в наиболее глубоком месте сварены в виде коробки из 2-х шпунтин Л-V длиной до 27 метров.

Для погружения шпунта использовалось то же оборудование, что и на котловане для монолитной части тоннеля, а также гусеничный 63-тонный кран «Сумитомо» с трубчатой подвесной стрелой высотой 32 метра и дизель-молотом с ударной частью весом 4500 килограммов.


Основная особенность подводного тоннеля — в технологии строительства средней его части, состоящей из пяти заранее изготовленных железобетонных секций. Длина каждой 75 м, ширина 13,3, высота 8,05 м, вес около 8000 т. Конструкция выполнена из монолитного железобетона с толщиной лотка, стен и перекрытия по 0,93 м.


сечение рампы тоннеля

Сечение рампы тоннеля. Источник: Сборник «За далью снова будет даль: третье десятилетие «Ленметрогипротранса» / [сост.: Н.И. Кулагин, В.П. Тарасюгина]. – Санкт-Петербург: 2012. – 424 с.: ил.

Второй участок строительства

Второй участок строительства располагался на Канонерском острове и включал в себя открытую рампу и монолитную часть тоннеля с замкнутой обделкой. Конструкции, оборудование и ход работ аналогичны тем, что были применены на Гутуевском острове.

Третий участок строительства

Третий участок располагался также на Канонерском острове, но на расстоянии около 2 км от створа тоннеля. Это док-шлюз с полигоном для приготовления пяти наплавных секций. Относящийся к нему бетонный завод и арматурный цех были оснащены высокотехнологичным оборудованием.

Для того, чтобы максимально сократить сроки строительства, работы велись сразу на трех участках. Подразделение треста «Трансгидромеханизация» произвело намыв песчаной дамбы дока-шлюза (общий объем выполняемых земляных работ составил 1,5 млн куб. метров), которая оградила контуру площадку размерами 226х200 метров для изготовления тоннельных секций и глубокий котлован для их дальнейшего шлюзования.

Верх ограждающей дамбы док-шлюза расположен на 12 метров выше уровня воды в Морском канале. Это позволило заполнить водой внутреннее пространство дока-шлюза (200 тысяч куб. метров) до отметки, обеспечивающей всплытие тоннельных секций, затем поместить их в котлован и, выпустив воду из дока-шлюза, опустить тоннельные секции на 10 метров для поочередного вывода их по специальному руслу в Морской канал.

морской канал

Морской канал, канонерский остров в Санкт-Петербурге

Одновременно с работами по гидронамыву дамбы дока-шлюза на его площадке изготавливали наплавные тоннельные секции длиной 75 метров, шириной 13,75 метров и высотой 8,05 метра. Секции бетонировались последовательно блоками длиной по 8 метров, каждый из которых разделен на три элемента: лотковая плита, стены, перекрытие. Для более равномерной загрузки песчаного основания под тоннельной секцией, полный вес которой составляет около 9 тысяч тонн, бетонирование стен шло с отставанием на два блока от бетонирования лотка, а потолка – на два блока от стен.

Наружной опалубкой тоннельной секции является металлоизоляция, выполненная из листовой стали толщиной 6 миллиметров и усиленная на время бетонирования инвентарными рамами жесткости из двутавровых балок. Внутренние контуры стен и потолок образуются инвентарной передвижной металлической опалубкой. Металлоизоляцию лотка размерами 75х13,75 метра при закладке тоннельных секций сваривали сразу на всю длину и ширину из отдельных карт размерами 3х13 метров на магнитных электросварочных стендах. Затем она укладывалась на щебеночно-гравийную водопроницаемую подушку, которая исключает сцепление днища секции с грунтом, чтобы не затруднять всплытие. Металлоизоляцию стен устанавливали щитами размером 8,05 – 10 метров.

На строительстве Канонерского тоннеля Мостотрядом № 11 совместно с научно-исследовательскими организациями был разработан и внедрен способ защиты металлоизоляции тоннельных секций от коррозии, который предусматривает применение полимерных покрытий в сочетании с электрохимической защитой взамен трудоемкой в производстве работ битумной изоляции.

канонерский тоннель

Канонерский тоннель. Источник: fotokto.ru/photo/view/717391.html

Оборудование и материалы

Тоннельные секции армированы крупногабаритными пространственными каркасами. В ходе работ применялся бетон марки 400 водонепроницаемостью В-8. Полигон обслуживали два козловых крана КС-50 и К-451 и гусеничный кран ДЭК-251.

Крановое оборудование рассчитано на одновременное изготовление двух тоннельных секций.Материалы (за исключением песка и щебня), конструкции и различные грузы на Канонерские участки строительства тоннеля доставлялись самоходным морским паромом, круглогодично совершающим рейсы через Гутуевский ковш и Морской канал. Песок и щебень к причалу полигона доставлялся водным транспортом.

По материалам сборника «За далью снова будет даль: третье десятилетие «Ленметрогипротранса»

тоннели, транспортная инфраструктура, подводные строения

Расскажите о нашей статье своим друзьям,
поделившись ссылкой в социальной сети

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Настоящим подтверждаю, что я ознакомлен с политикой конфиденциальности
и согласен на обработку персональных данных. Подробнее

Наверх