Небоскрёбы наоборот: переселение человека к центру Земли

Когда древний человек остепенился и возжелал крыши над головой, то нашел её под землёй — стал пещерным. Потом он научился строить, всё выше и выше. И пусть горячие головы по-прежнему хотят обитать где-то за облаками, самые трезвые умы понимают: мы — дети подземелья.

Чтобы прийти к осознанию этого факта, пришлось много всего возвести на поверхности: большие города, пригороды и предместья. Когда по городу стало не проехать — появилось метро, затем подземные магазины и парковки.

Сейчас уже многие предпочитают жить за городом, но и квартиры в мегаполисах по-прежнему в дефиците. Что делать?

Стоимость земли в городской черте постоянно растёт, строительство небоскрёбов слишком дорого и неудобно в условиях плотной застройки. Один из выходов — многоуровневая городская среда.

Например, в самом центре Лондона, над бешеным Сити, парит тишайший и красивейший район Барбикан (Barbican). Но жить в такой роскоши по карману далеко не всем.

В пригороде Парижа построен многоуровневый «французский Нью-Йорк» — суперсовременный квартал Дефанс (La Defense). Тоже очень красиво, но — дорого.

Между тем, удельные затраты на подземные работы быстро снижаются, поэтому практичные жители Нового Света давно смотрят вглубь.

В Торонто и Монреале функционируют гигантские подземные торговые центры, вдохновившие строителей доморощенного «Охотного ряда». В американском Канзас-Сити активно эксплуатируются два миллиона квадратных метров старых карьеров.

Но все эти площади осваивались открытым способом, стадии применения которого на протяжении нескольких лет были открыты любопытным взглядам под стенами Московского Кремля.

Однако едва ли окажется возможным также перекопать Пушкинскую площадь, под которой тоже намечается многоэтажное строительство. Будущее — за тоннельными технологиями.

До середины прошлого века тоннельные работы были слабо автоматизированы, предполагая значительную долю ручного труда и многочисленные команды проходчиков.

Кроме того, зачастую через каждые 1,5-2 км тоннеля требовалось строить аварийные эвакуационные выходы на поверхность.

Без этих шахт спасения, в случае непредвиденных обстоятельств рабочие просто не успели бы покинуть опасную зону.

Революция свершилась в 1951 году, когда американский инженер Джеймс Роббинс (James Robbins) построил первую тоннельную бурильную машину (tunnel-boring machine — TBM).

В России эта штука именуется самоходным землеройным снарядом, но мы будем придерживаться английской аббревиатуры. В просторечии же TBM ласково называют «кротом».

«Мордочка» этого «крота» была оснащена изрядным количеством металлических колёс с острыми краями, которые под большим давлением катились по поверхности разгрызаемого грунта.

Такому напору не могли противостоять даже самые твёрдые скальные породы. С каждым поворотом пасти чудища, оно всё глубже и глубже проникало в подземные недра.

Кстати, по информации из виртуальных источников, секретные советские конструкторы ещё во времена товарища Иосифа Сталина разрабатывали боевые землеройки, способные под управлением экипажа из 10 человек сновать под землёю со скоростью 4км/час.

Видимо, очередной американский шпион и донёс до Роббинса чертежи русской подземной лодки.

Детище американской инженерии оказалось примерно в тысячу раз более медлительным. Порядок скорости продвижения TBM, зависящий от типа сокрушаемой породы, составляет несколько метров в час.

Тем не менее, за прошедшие полвека только роббинсовы создания (а есть и другие крупные фирмы-производители «кротов») проложили в 700 точках земного шара более 3,5 тысяч км ходов, диаметром от 2 до 12 метров.

Но поначалу строители подземелий не спешили принимать новинку на ура. Первые поколения ТВМ «выедали» за час не более метра породы и частенько намертво застревали в своих тоннелях.

Кроме того, одна машина стоила порядка $10 миллионов — сумма по тем временам просто вызывающая.

К тому же, традиционная проходческая технология с применением бурения и взрывов была процессом поэтапным, в то время как применение TBM предполагало непрерывный производственный цикл.

Посему требовалось ещё изобрести и сконструировать целый набор систем поддержки, обеспечивающих необходимую бесперебойность.

Сегодня все эти проблемы успешно решены. Современные ТВМ представляют собой весьма масштабные инженерные сооружения — целые заводы.

По размерам, обоз с таким «кротом» даст фору любому авиалайнеру или гидротурбине, уступая лишь океанскому судну.

Длина самых больших механизмов составляет 250 метров, а диаметр — более 10. Мощность самой бурильной головки измеряется несколькими тысячами киловатт.

Если перевести этот показатель в привычные бытовые электродрели, получится до 10 тысяч штук — целый склад. Хотя, овеществлённая в утюгах или стиральных машинах, цифра не столь впечатляет.

ТВМ с равным успехом могут прокладывать вертикальный и горизонтальный путь, и даже рыть спиральные ходы. Они способны передвигаться в самой тяжёлой среде, включая зыбучий песок.

Выработанная порода «высасывается» из отверстия высокоскоростными конвейерами. Процессы выравнивания создаваемого тоннеля полностью автоматизированы. Одновременно с забором грунта, TBM под силу устанавливать бетонные кольца облицовки тоннеля.

Каждый землеройный монстр обслуживается всего несколькими десятками человек. Работа, как правило, кипит в три смены, шесть дней в неделю. Выходной требуется не для людей, а самому «кроту» — для техобслуживания и текущего ремонта.

Стоимость ТВМ, так же, как и собственно тоннельных работ, снижается из-за автоматизации производства и совершенствования технологии.

Двухсотметровые агрегаты, используемые сейчас при прокладке восьмиметровых тоннелей метрополитена в итальянском Турине, стоят по $8 миллионов каждый.

Выработка каждого кубометра тоннеля обходится в сумму от $50 до $500. Если привести эти цены к стоимости возведения наземного здания с трёхметровыми потолками на каждом этаже, мы получим в итоге $150-1500 за квадратный метр.

Как видите, подземное строительство во многих случаях выходит уже дешевле, чем надземное.

Эксперты предсказывают, что в ближайшие десять лет тоннельные работы будут полностью автоматизированы. Все рычаги управления окажутся в руках наземных операторов, расположенных, возможно, за тысячу километров от места интенсивных «раскопок».

Технология подземных взрывных работ тоже не стоит на месте. Таким образом, создаются помещения большого объёма, который «кроту» явно не по зубам.

Новые совершенные механизмы оборудуются датчиками, позволяющими автоматически вычислять размер и места заложения взрывчатого вещества, с последующим сверлением отверстий и закладкой «боеприпасов».

Международный комитет по стандартам обмена информацией в скальных разработках (International Rock Excavation Data Exchange Standard committee) разработал даже специальный язык на базе XML, позволяющий строительным машинам самостоятельно общаться друг с другом, а также налаживать контакт со специализированным программным обеспечением и базами данных.

Надеемся, что выучить такой язык окажется не сложнее, чем запомнить название этого бюрократического образования.

Что мы имеем в итоге? Множество амбициозных тоннельных проектов: Тайвань — Китай, Китай — Япония, Япония — Корея. Да что уж мелочиться — давно пора строить тоннель под Беринговым проливом и Гибралтаром.

Все ядовитые шоссе необходимо загнать под землю, как в старом «Солярисе» Андрея Тарковского. Взлётные полосы аэропортов — туда же, долой их с лица земли.

Между прочим, в лондонском аэропорту Хитроу (Heathrow) уже давно сделано полдела — автобан проходит в тоннеле прямо под взлётной полосой.

И вообще, надо строить всемирную подземку, с поездами на магнитной подушке, летящими через тоннельный вакуум со сверхзвуковыми скоростями без всякого там трения-качения и ужасающего воя.

Как ни странно, возможно все эти проекты далеки от вдохновенного вранья Остапа Бендера перед изумленными шахматистами заштатных Васюков.

Всемирный рекордсмен Chunnel (непереводимая игра слов channel — «канал», и tunnel — «тоннель»), пятидесятикилометровый железнодорожный путь из Англии на континент, открылся ещё в 1994 году.

Наши доблестные московские проходчики за год с небольшим закончили более двух километров Лефортовского тоннеля — самого широкого среди всех европейских городов.

Для его строительства использовалось немецкое оборудование, которое уже вдоволь «порезвилось» в родных землях.

Самый длинный в Европе подводный автотоннель Зееланд (Zeeland)открылся 14 марта 2003 года в Нидерландах — 6,5 км под западным руслом реки Шельды (Westerschelde). Самый большой в мире автомобильный туннель с 2000 года функционирует в Норвегии — 24,6-километровый Лаэрдал (Laerdal).

Успехи технологии по другую сторону Атлантики не столь очевидны. В старушке-Европе просто меньше свободного места и имеется более разветвленная сеть коммуникаций. Однако именно в Америке вовсю строят планы переселения под землю жителей крупных городов.

Так, обозреватель журнала Wired Фрэд Хэпгуд (Fred Hapgood) в своей статье излагает весьма оптимистичную картину будущего.

По его прикидкам, измученные жители мегаполисов с радостью вступят в обладание квадрильонами кубометров подземелий. Места много, отапливать легко, тепловые потери незначительны, а уж лампочку как-нибудь повесим.

Кроме того, обоснованное в последнее время недоверие к небоскрёбам диктует необходимость в более солидном убежище. Первым наступит черёд подземных гостиниц — несколько дней можно перебиться где угодно.

Потом, согласно историческим тенденциям, вглубь потянутся художники и прочие представители свободных профессий. Ведь они первыми начали обживать для своих студий невыразительные индустриальные и коммерческо-складские помещения.

Ну а когда существовать в «тёмном царстве» станет модно, выгодно и престижно, от желающих совершить великое переселение просто отбоя не будет.

Пожалуй, не в восторге от всего этого будут только археологи. Вряд ли юркие «кроты» станут детально исследовать исторический культурный слой, имеющийся под любым городом с богатой историей.

А именно такие города в первую очередь и задыхаются от перенаселённости. Нечто поучительное случилось в марте 2003-го в Ватикане.

Строили подземную автостоянку для туристов, да и наткнулись на захоронения времен императора Нерона, а также раннехристианские могилы.

Захотели было археологи основательно изучить раскопки, да ведущие общественных работ воспротивились. «Нам тут 300 машин ставить некуда, Ватикан изнемогает, сроки поджимают, идите к чёрту с вашими костями».