Строительство первой очереди Ленинградского метро

Строительство десяти запроектированных станций решили разделить на две очереди: первая состояла из 8 станций: «Автово», «Кировский завод», «Сталинская» (она же «Нарвская»), «Балтийская», «Технологический институт», «Витебская» («Пушкинская»), «Владимирская» и «Площадь Восстания». Причем саму станцию «Владимирская» решили пока не сооружать, а только оставить под нее задел, чтобы вернуться к этой задаче позже. Станции «Чернышевская» и «Финляндский вокзал» планировалось построить в составе второй очереди.

Строительство метрополитена простимулировало в Ленинграде развитие конструкторской мысли: только при создании первого участка метро было внесено более 2000 конструкторских предложений и изобретений. Новую профессию освоило свыше 6,5 тысяч человек.

Чтобы ускорить и удешевить строительство, а также облегчить проходчикам их тяжкий труд, в 1949 году на механическом заводе «Ленметростроя» был изготовлен первый образец ленинградского механизированного щита для строительства тоннелей. Этот механизм позволил троекратно увеличить скорость проходки путевых тоннелей.

Прежде тоннельные щиты выполняли, главным образом, роль временной подвижной крепы. Они, правда, были оснащены некоторыми механизмами и приспособлениями для облегчения проходки, но в основном выемка породы производилась отбойными молотками. В новом щите выемка и погрузка грунта были механизированы полностью. Вынутую породу увозили электровозы.

Вот как этот предшественник современных проходческих комплексов был описан в книге А. М. Соколова «Станции Ленинградского метро».

«На лобовой части щита сконструирован «грызущий» механизм в виде ряда зубчатых дисков. Когда этот механизм работает, кажется, будто громадное допотопное чудовище вгрызается стальными зубами в землю. Выработанный грунт поступает на ленточные транспортеры, а затем ссыпается в вагонетки и увозится к шахтам, где поднимается на-гора. Вагонетки движутся по специально проложенным узкоколейным путям».

Группой работников «Ленметростроя» и «Ленметропроекта» была создана новая конструкция тюбингоукладчика — гидравлический двурукий эректор. Как работало это устройство? Оно представлял собой стальной рычаг с клещевидным приспособлением на конце. Рычаг вращался на оси, совпадавшей с осью тоннеля. Стальная рука эректора хватала очередной тюбинг, который подвозился на вагонетке, затем поворачивалась вокруг оси и с силой ставила элемент обделки на предназначенное для него место. Управление агрегатом осуществлялось с пульта на командном мостике.

В Ленинграде же был создан и первый в горной промышленности гидромеханический редуктор — подъемная установка с гидроприводом. Применение его обеспечило бесперебойную работу шахтных подъемных машин и, кроме того, давало ежегодную экономию в полмиллиона рублей за счет сокращения расхода электроэнергии и объема различных работ.

Когда завершился этап проектирования трассы, наступил момент задуматься и над художественным оформлением будущего метрополитена. Архитектурные проекты станций Ленинградского метро было решено выбирать на конкурсной основе. Всего было организовано три тура: первый в 1946 году среди архитекторов «Ленпроекта», второй в 1947–1948 годах и третий в 1949–1950 годах. Отдельно были объявлены конкурсы на лучшие проекты станций «Пушкинская» и «Владимирская».

Протяженность трассы первой очереди составляла около 11 километров. Она связала 4 вокзала: Балтийский, Варшавский, Витебский и Московский.

При проектировании первоочередной линии учитывались общие планы дальнейшей реконструкции и благоустройства города, брали в расчет и необходимость освоения новых районов, где застройка только начиналась. Станции строились на пересечении наиболее людных магистралей, а также на больших площадях.

Среднее расстояние между станциями составляло порядка 1500 метров, длина самого большого перегона — 2300 метров, а самого короткого — 800 метров.

При проектировании трассы было решено принять вариант расположения станций «на горках». Отходя от них, поезда оказываются на уклоне и при минимальном расходе энергии, в основном, по инерции, могут проходить половину пути до следующей станции и, опять же, по инерции преодолевать значительную часть подъема. Только когда инерция гасится, включаются двигатели.

А проектировщики продолжали искать пути удешевления строительства. Наконец предложили самое радикальное решение: сократить диаметр перегонных тоннелей с шести метров (как в Москве) до пяти с половиной. Поначалу его приняли в штыки, мотивируя тем, что габариты между вагонами и строительными конструкциями тоннеля якобы недостаточны для размещения устройств энергоснабжения, связи, автоблокировки и освещения. Тщательные расчеты переубедили скептиков. Коллектив института сумел отстоять свою точку зрения.

Из-за особенности грунтов, первую очередь метро в Ленинграде строили на большой глубине, в толще древних геологических слоев — кембрийских глин. Это плотная, сухая, слежавшаяся порода, однородная по своей структуре и составу почти на всем протяжении трассы. Значительно сложнее обстояло дело с прокладкой наклонных ходов, соединяющих наземные вестибюли с подземными станциями. Во время их проходки строителям приходилось пересекать различные типы виды грунтов, в том числе и водоносные слои, а иногда и плывуны. Вода причиняла метростроевцам много неудобств. Чтобы предотвратить ее попадание в забой, здесь широко применялся метод замораживания. Специальные устройства подавали охлажденный раствор в трубы, глубоко проникавшие под землю. Таким образом, обводненный грунт замораживался до –20 градусов Цельсия, после чего его можно было разрабатывать без особых трудностей.

В отдельных случаях проходка велась кессонным способом, с применением сжатого воздуха.

Обычно проходческие работы начинались сразу же с двух концов: метростроители шли навстречу друг другу. Когда в апреле 1954 года около станции «Пушкинская» состоялась последняя «сбойка» — встреча двух отрезков тоннеля, — отклонение между их центрами составляло всего 8 миллиметров. Такая точность достигалась благодаря непрерывным наблюдениям и проверкам прокладываемой трассы с помощью специальных геодезических приборов. Сегодня, имея более современное оборудование, петербургские маркшейдеры добиваются еще меньших отклонений трассы.

Используя все свои возможности, творчески осмысливая опыт москвичей, ленинградские проектировщики во многом шли своим путем, максимально учитывая местные условия. Кембрийские глины очень устойчивы, благоприятны для строительства подземного транспорта, но, чтобы добраться до них, пришлось сооружать глубокие стволы, прорезывающие всю толщу неустойчивых пород, и закладывать все сооружения метрополитена на значительной глубине. В проект было заложено немало творческих новинок. Станции «Балтийская» и «Технологический институт», в отличие от обычного «пилонного» типа, решили делать «колонными». Образец такой уже был. Станция «Маяковская» в Москве поражает своей архитектурной завершенностью, она словно вынесена на поверхность, столько в ней простора, воздуха, света. Однако строительство подобных станций обходилось дорого, металлические колонны и их основания делались клепаными, конструкция сама по себе была громоздкой. Главный инженер проекта Л. В. Фролов вместе с инженером Н. И. Буфетчиковым пошли иным путем. Для изготовления колонн они предложили использовать электросварку, а вместо массивных клепаных «башмаков», на которые опираются колонны, поставить гладкие стальные плиты. На них колонны держались по принципу свободного опирания. Применение электросварки облегчало вес стальных конструкций, упрощало их конфигурацию.

Отдельного внимания заслуживает покорение шахты № 27 на площади Восстания. Еще до войны, в результате прорыва кровли, уже практически готовый двадцатиметровый ствол почти на одну треть оказался заполненным плывунами. Восстановление его после многолетнего перерыва было делом чрезвычайной сложности. Закладывать другой ствол не позволяла близость многоэтажных зданий. Выбора не было — пришлось вернуться к прежнему варианту. Специалисты предсказывали трудности. И оправдались худшие прогнозы. Когда было уже восстановлено 12 метров ствола, в забое произошел прорыв воды, которая фонтанировала на высоту нескольких метров. Требовалось срочно заделать брешь. Начальник смены Василий Мендарев принял единственно возможное в тот момент решение. Используя минуты, когда напор воды падал, он, обвязавшись веревкой, опускался на дно ствола для заделки бреши мешковиной, паклей, клиньями. Усиливался напор — Мендарев давал сигнал на подъем. Операция повторялась несколько раз, пока не удалось полностью прекратить поступление воды. Для дальнейшей проходки ствола в неустойчивых породах было решено применить кессонный способ. 40 дней и ночей длилась упорная борьба со стихией. Были перерезаны неустойчивые плывунные породы, и шахта на три метра углубилась в плотные кембрийские глины. Тогда появилась возможность стравить воздух — кессон больше не требовался. Так ленинградские метростроители решили крупную техническую задачу проходки шахт в неустойчивых породах.

Еще одна битва метростроевцев с водой случилась на строительстве станции «Пушкинская». Шел 1955 год. Первые рапорты о готовности объектов уже начали поступать в Управление «Ленметростроя». Только на станции «Пушкинская» дела все шло как-то неудачно. На 20-м метре проходки наклонного ствола были вскрыты так называемые «окна», из которых под давлением вытекал плывун. Все попытки закрыть места протечки мешками с песком и паклей не привели к желаемым результатам — плывун продолжал поступать в тоннель. Тогда решили забурить короткие скважины из забоя в места предполагаемых «окон», подключить их к замораживающей системе, а сам эскалаторный тоннель затопить на полтора-два месяца. Вода должна была создать противодавление, препятствующее вытеканию плывуна.

По истечении срока замораживания воду из тоннеля откачали. Открылась сказочная картина ледяного дворца — по всему периметру тоннеля и в его торце образовался слой льда, который при сильном освещении блестел и переливался всеми цветами радуги. Дополнительное замораживание обеспечило безаварийную проходку тоннеля, которая была закончена 20 сентября. Между тем до пуска метро оставалось всего полтора месяца. За это время невозможно было построить и отделать наклонный ход и вестибюль, произвести монтаж эскалаторов. Так появилось решение о начале эксплуатации линии без станции «Пушкинская». Поезда должны были проходить ее без остановки. Станция «Пушкинская» с наклонным ходом и вестибюлем была введена в эксплуатацию 30 апреля 1956 года.

Теперь немного поговорим об архитектурном оформлении станций первой очереди.

Опыта в проектировании метрополитенов у ленинградских архитекторов не было, однако перед ними уже был ориентир — «самое красивое в мире» московское метро. Необходимо было удержать заданный столичными мастерами уровень.

В своих проектах ленинградские архитекторы стремились создать удобные, просторные, хорошо освещенные вестибюли и станции, в которых не было бы ощущения, что находишься под землей. Архитектура каждой станции разрабатывалась как единое целое. Все оформление подземных залов и наземных вестибюлей авторы старались подчинить общему композиционному строю, при этом полноценно раскрыть основную идею, которой было посвящено оформление станций. Безусловно, архитекторы понимали, что новые монументальные сооружения должны были вписываться в уже сложившуюся архитектуру города, и, в то же время, они должны были отображать идею борьбы советского народа за построение коммунизма, подчеркивать силу, мощь и величие советской власти.

Архитектурное проектирование станций ленинградского метрополитена началось в 1948 году. Провели два конкурса: один — закрытый, с привлечением ряда крупнейших ленинградских мастеров, — на разработку проектов пяти станций: «Автово», «Кировский завод», «Нарвская», «Технологический институт» и «Пушкинская»; другой — открытый, в котором участвовали архитекторы Ленинграда, Москвы и других городов, представившие свыше ста проектов. В начале 1950 года 11 авторских коллективов выполнили 23 форпроекта, 6 из которых были одобрены для дальнейшей разработки.

В результате бурного обсуждения результатов конкурсов ленинградская архитектурная общественность предложила к дальнейшей разработке проекты Левинсона и Грушке станции «Автово»; Андреева — станции «Кировский завод»; Васильева, Гольдгора, Сперанского — станции «Нарвская» («Сталинская»); Бенуа, Кубасова, Олейника — станции «Балтийская», Соколова, Андреева — станции «Технологический институт» и Фомина, Журавлева — станции «Площадь Восстания». Эти же архитекторы, получили право проектировать и наземные вестибюли станций. Два проекта — станций «Пушкинская» и «Владимирская» — рассматривались и утверждались позднее по дополнительным конкурсам.

О материалах, использованных при строительстве станций и наземных вестибюлей, можно сказать лишь пару слов. При их подборке был учтен и негативный опыт строительства столичного метро, например, мрамор на полах некоторых станций московского метро быстро стерся, в результате его заменили на гранитный. В Ленинграде полы семи из восьми станций было решено сразу делать гранитными. Интересным было и световое оформление станций.

Когда в ноябре 1955 года вступила в строй первая очередь Ленинградского метрополитена, люди писали о своих впечатлениях от спуска в подземку: «Побывала как в раю». Станции поражали ленинградцев своей красотой и величием. И по сей день метро Петербурга считается одним из красивейших, даже сегодня по подземным дворцам Петербурга проводятся экскурсии.

Трасса второй очереди должна была соединить тоннелями Московский и Финляндский вокзалы. Нелегкими были условия на трассе первого участка, но на этом, втором, проходчиков ждали еще более суровые испытания. Этот участок пересекал глубокий размыв в толще кембрийских глин, заполненный моренными отложениями, песками с вкраплением гальки, валунами твердых пород, а также пластичными глинами. Вся толща была насыщена водой. Геологи предполагали, что столкнулись с руслом древней реки доледникового периода, которая когда-то была на месте нынешнего Ковенского переулка. Отсюда и название — Ковенский размыв. В первом варианте проектировщики наметили заморозку этот участок размыва. Однако в результате дополнительно проведенных геологических изысканий было установлено, что водонасыщенные горизонты имеют незначительный гидростатический напор. От метода замораживания пришлось отказаться. Решили воздействовать на грунт сжатым воздухом.

Условия работы в кессоне резко отличаются от обычных. Вместо восьмичасовой — пятичасовая смена в забое. Три часа уходит на подготовку к шлюзованию и выходу проходчиков на нормальный режим после пребывания в кессоне. Если в нормальных условиях темпы проходки постоянно росли, и бригады продвигались с помощью механизированного щита на 5–6 метров в смену, то в кессоне удавалось пройти за смену всего 20–30 сантиметров. После тщательной подготовки в ночь на 15 августа 1956 года начался штурм Ковенского размыва.

Чем ближе к центру размыва, тем труднее давался каждый сантиметр. На всей площади забоя уже не осталось кембрийской глины. Ее сменила насыщенная галькой порода, нелегко поддающаяся разработке. В одну из смен в верхней части забоя попался большой валун. Несколько часов вырубали его из породы, а когда вырубили, оказалось, что валун не проходит в ячейку щита. Валун можно было расколоть, но на это потребовалось бы много времени. Тогда решили «похоронить» его, вырыв яму ниже щита. Подземный агрегат прошел над закопанным в землю валуном, оставив его здесь навечно. Однажды в забой вдруг хлынул поток воды. Это грозило серьезными неприятностями и разрушением забоя. Но шахтеры не растерялись, закрыв течь клиньями и паклей.

В октябре, на пять дней раньше срока, стометровый Ковенский размыв был пройден. Однако еще предстояло пройти второй тоннель через такую же сложную зону. И хотя нрав Ковенского размыва уже был изучен, еще немало неожиданностей вставало на пути проходчиков. В горном журнале можно встретить множество тревожных записей: «Возникло сильное горное давление. Породу пучит. По всей площади забоя — трещины». И далее: «Встречаются скопления валунов, песчаники. Появилась вязкая глина». Но все ближе и ближе был финиш. В ночь на 29 января 1957 года в кессон шахты № 201 прекращена подача сжатого воздуха. Проходка второго тоннеля через Ковенский размыв закончилась. Второй отрезок тоннеля через Ковенский размыв сооружен на 12 дней быстрее первого, хотя его протяженность на 10 метров больше. В поединке с природой победили мастерство, техническая мощь и героический труд проходчиков.

Второй участок первой очереди метро открыли на 6 месяцев раньше срока — 1 июня 1958 года. На его сооружении применялись все новейшие достижения отечественного метростроения. Благодаря этому строительство стоило значительно дешевле, а сроки сдачи станций опережали графики.