Наука задаст тон строительству
Власти пересматривают подход к реализации масштабных проектов, предлагая науке занять определяющее место, и если не диктовать, то предлагать инновационные и экономически выгодные решения проектировщикам. Ожидается, что в будущем научно-технологическое сопровождение стоимостью в 2% от общей цены контракта станет эффективным инструментом контроля и развития.
Первая ласточка
Сегодня новый подход к научно-технологическому сопровождению обкатывают при создании высокоскоростной железнодорожной магистрали между Москвой и Санкт-Петербургом. Уже в концессионном соглашении прописано обязательное участие научно-технологического эксперта. Более того, через него проходит вся проектная документация, прежде чем попасть на рассмотрение в ФАУ «Главгосэкспертиза».
«Что в итоге получилось: были проведены многоуровневые научные исследования, даже на этапе специальных технических условий; разработаны новые стандарты, которых ранее не существовало; организована работа научно-технологического контура и созданы специальные группы экспертов по всей стране, которые вошли совместно в консорциум Российского университета транспорта, Российской академии транспорта и Российской академии наук, — говорит президент Российской академии транспорта Александр Мишарин. — Получили два результата. Первый — оптимизация решений, которые были предложены проектными организациями. Цифры колоссальные: первые 100 километров — минус 100 миллиардов рублей при тех же технических условиях».
Напомним: высокие скорости движения предъявляют высокие требования к самой магистрали. Основная задача — обеспечить уплотнение и устойчивость трассы, не допустив просадки даже на два сантиметра на всем протяжении в течение следующих десяти лет активной эксплуатации. Сложности вызывает и то, что дорога пойдет по территориям, где колебание температур фиксируется на уровне до минус 40 градусов по Цельсию. Для ответов на подобные запросы отрасли ученые предложили особые решения, часть которых вводится в конструкцию эстакад.
Второй положительный результат связан с активизацией научной мысли и воспитанием специалистов нового поколения. Так, ученые ПГУПС озвучили результаты своих исследований, посвященных обеспечению надежности и долговечности проектируемых мостов в рамках реализации проекта высокоскоростной магистрали Москва — Санкт-Петербург и проблемам расчетов конструкций на прогрессирующее разрушение на симпозиуме Международной ассоциации инженеров-мостостроителей IABSE в Японии. Речь идет о применении новых материалов для строительства и ремонта искусственных сооружений, рациональном управлении ресурсами при содержании парка и мониторинга технического состояния мостовых конструкций с использованием широкого спектра измерительного оборудования и искусственного интеллекта. Как отмечают участники симпозиума, полученные знания и материалы непременно найдут отражение в учебном процессе и позволят сориентировать направления научных исследований в ключе актуальных мировых проблем мостостроения, а приобретенные профессиональные контакты дадут возможность расширить географию исследований.
При РУТ (МИИТ) активную работу ведет Первая инженерная школа «Академия ВСМ», где молодые ученые изучают вопросы создания и работы высокоскоростных магистралей. «Нам нужны конструкторы во всех областях: по подвижному составу, по системам связи, строительству и так далее. Растить инженеров необходимо в сотрудничестве с нашими производственными компаниями, научными институтами и другими университетами», — отмечает директор Центра компетенций ВСМ Передовой инженерной школы «Академия ВСМ» при РУТ (МИИТ) Олег Покусаев.
Эксперимент пойдет в масштаб
Ожидается, что в будущем подобный подход будет распространен на все масштабные проекты — особенно те, что пойдут в реализацию в рамках нового национального проекта «Эффективная транспортная система». В частности, научно-технологического сопровождения требуют работы на территориях Севера и Арктики, в условиях сложного рельефа и при возведении крупных мостовых сооружений. Для решения этих задач предлагается создать Центр научно-технологического сопровождения на базе Российской академии транспорта.
Нормативная база для введения нового инструмента контроля в виде научно-технологического сопровождения уже создана. Связь науки, образования, проектирования и строительства заложена в основу Указа президента России о национальных целях развития РФ на период до 2030 года и на перспективу до 2036 года, Указа президента России о Стратегии научно-технологического развития РФ и утвержденной Транспортной стратегии РФ на период до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года. Сейчас законодатели дорабатывают проект Федерального закона «О технологической политике в РФ», который требует изменений для внедрения научно-технологического сопровождения. Также корректируется Градостроительный кодекс в части уточнения перечня уникальных и технически сложных объектов, направленных на реализацию национального проекта «Эффективная транспортная система». В ближайшее время увидит свет и Концепция научно-технологического развития транспортного комплекса Российской Федерации, предложенная федеральным Минтрансом. В конце мая этого года документ был принят президиумом Российской академии наук, а сейчас находится на утверждении правительства.
По мнению авторов концепции, наука должна опережать действительность: видеть задачи будущего, оценивать их и предлагать инновационные подходы заранее. «Главное — заглянуть в завтрашний день, потому что прикладная позиция — ”мы имеющимися методами ответим на все вопросы” — в перспективе проиграет. Только фундаментальная наука и глубинные исследования, опережающие наши технологии, дадут эффект и снимут нагрузки, которые возникают при решении современных транспортных задач. Я верю в силу наших ученых, мы активно сотрудничаем с Российской академией наук, и Минтранс открыт для новых идей», — подчеркивает заместитель министра транспорта Российской Федерации Константин Пашков.
В качестве одного из позитивных примеров эффективного взаимодействия ученых, проектировщиков и строителей можно назвать советский период, когда логистическая сеть страны росла именно под влиянием научной мысли. Академик Владимир Николаевич Образцов был уверен, что развитие дорог превратит молодую Россию в великую державу, и настаивал на создании крупных многопрофильных железнодорожных узлов, которые и сегодня являются удачным решением многих транспортных проблем. Исследователь буквально видел будущее и его задачи. Возможно, именно поэтому за полгода до начала Великой Отечественной войны Владимир Николаевич предложил решение для эффективной работы станций в военное время.
Два процента от стоимости проекта
Дискуссии идут вокруг цены услуг по научно-технологическому сопровождению. В представленных документах говорится о 2% от стоимости контрактов. Авторы указывают, что в будущем затраты получится покрыть за счет финансово-экономических эффектов, возникающих при научно-технологическом сопровождении проекта на различных этапах жизненного цикла. И именно за этим активно наблюдают в процессе реализации высокоскоростной магистрали Москва — Санкт-Петербург.
ГК «АРАСАР» поделилась опытом проведения подводных демонтажных работ при реконструкции Верхне-Свирской ГЭС. Уникальный по сложности проект стал знаковым не только для компании, но и для всей демонтажной отрасли.
Промышленный демонтаж считается одним из самых сложных в своем сегменте. Для успешной реализации работ необходима их тщательная организация, специализированное оборудование и высокая квалификация специалистов. В особенности сложен такой демонтаж, когда работы проводятся под водой. ГК «АРАСАР» в 2023 году реализовала такой проект, приняв участие в своем этапе реконструкции Верхне-Свирской гидроэлектростанции в Подпорожском районе Ленинградской области.
Верхне-Свирская ГЭС начала возводиться в 1932 году. Гидроагрегаты запущены в работу в 1951–1952 годах. Промышленная постройка является объектом культурного наследия России регионального значения и в настоящее время продолжает работать. Решение о реконструкции Верхне-Свирской ГЭС было принято для улучшения безопасности ее эксплуатации и повышения работоспособности. Одним из ключевых этапов реконструкции стал демонтаж монолитного железобетонного массива, расположенного под водой.
Проведенные нами работы, рассказывает основатель ГК «АРАСАР» Александр Штарёв, стали настоящей проверкой на прочность. Особенность проекта заключалась в условиях его выполнения. Верхняя кромка железобетонного массива находилась на глубине около 10 метров, нижняя — на глубине 20 метров. Подводное пространство полностью лишено видимости, что значительно осложняло любые работы, особенно связанные с точным демонтажем. Специалистам пришлось учитывать не только технические аспекты, но и влияние погодных условий: суровая карельская зима внесла свои коррективы.
«Это абсолютно уникальные по своей сложности работы даже в мировой практике. Представьте себе: действующая гидроэлектростанция, подводные работы, зима с температурами до минус 35 градусов и необходимость демонтажа железобетонного массива объемом более 500 кубометров. Такой проект требует тщательной подготовки, профессионализма и инновационного подхода», — отмечает Александр Штарёв.
Для выполнения задачи компания задействовала собственное оборудование, включая канатную гидравлическую машину мощностью 45 кВт. Она была специально разработана для этого проекта и не имеет аналогов в России. Без такого оборудования компания бы не смогла справиться с задачей в срок. Техника позволила работать точно, безопасно и эффективно. Помимо гидравлической машины, были задействованы технологии, адаптированные к экстремальным зимним условиям. Важно было не только выполнить задачу, но и обеспечить безопасность рабочих и стабильность гидроэлектростанции в процессе реконструкции.
Работы проходили в течение нескольких месяцев. Каждая их стадия требовала высочайшей точности, ведь любая ошибка могла привести к непредсказуемым последствиям. Слаженная работа команды и использование современных технологий позволили завершить демонтаж в срок, несмотря на все сложности.
«Этот проект стал для нас знаковым. До него мы не сталкивались с задачами такой сложности, и я уверен, что подобные работы крайне редки даже в мире. Это действительно важный для нас опыт, которым мы гордимся», — резюмирует основатель ГК «АРАСАР».
Стоит добавить, что демонтаж подводных монолитных конструкций Верхне-Свирской ГЭС, проведенный ГК «АРАСАР», был удостоен премии Russian Demolition Awards-2023 в категории «Промышленный демонтаж». Профессиональные эксперты по достоинству оценили сложность и нестандартность проекта, а также принятые инновационные решения в его реализации.
Триста промышленных предприятий и тридцать тысяч специалистов в сфере строительства и проектирования будут задействованы в реализации одного из самых масштабных инфраструктурных проектов стоимостью 2,349 трлн рублей. Детали возведения высокоскоростной магистрали между Москвой и Санкт-Петербургом приоткрыли на полях Транспортной недели в рамках XVIII Международной выставки и форума «Транспорт России».
Максимальное ускорение
«Весной был дан старт строительству высокоскоростной магистрали Москва — Санкт-Петербург. Первые поезда нового поколения должны по планам выйти на линию уже через четыре года. А значит, от всех участников кооперации требуется высочайшая собранность и, конечно, строгое соблюдение графика», — указал премьер-министр России Михаил Мишустин.
В общей сложности при возведении высокоскоростной магистрали Москва — Санкт-Петербург будут задействованы примерно 30 тысяч специалистов из области строительства и проектирования. В настоящий момент часть из них работает над проектной документацией. Как стало известно на полях Транспортной недели, решение для участка от Москвы до Твери уже находится в высокой степени готовности, а работа над остальными отрезками переходит в активную фазу. При этом к работе подключена команда из 25 иностранных специалистов, представляющих пять стран мира. Ожидается, что с их помощью удастся локализовать технологии и в будущем использовать при строительстве новых высокоскоростных линий.
«ВСМ даст рывок в технологиях, промышленности, образовании и науке, — заявил Роман Старовойт, министр транспорта России. — Когда проект будет реализован, Россия войдет в элитарный клуб государств, где запущено высокоскоростное движение».
Полное импортозамещение
В отличие от иностранных коллег, российским специалистам предстоит сразу запустить отечественный высокоскоростной поезд, а проект строительства реализовать, опираясь исключительно на отечественные технологические решения. По сути, в стране должны быть созданы абсолютно новые технологическая, научно-образовательная платформы вместе с промышленными площадками. И эта амбициозная задача полного импортозамещения, по словам Романа Старовойта, кратно усиливает вызов.
Напомним, высокоскоростные магистрали существуют в Китае, Франции, Испании, Турции, Германии, Италии, Великобритании, Австрии, Бельгии, Швейцарии, Нидерландах, Саудовской Аравии, Республике Корея и Японии. При этом в мире есть всего несколько компаний, обладающих ключевыми компетенциями производства подвижного состава для скоростей свыше 250 км/ч, а большинству стран приходится импортировать технологии. Даже Китай с разветвленной сетью ВСМ смог запустить собственный поезд только через пять-семь лет после старта движения по магистрали.
Работа над российским подвижным составом уже идет полным ходом. Технологический заказчик работ в лице института развития АО «ГТЛК» уже сформировал базовый запрос на 41 серийный поезд, и еще два подобных тестовых состава машиностроители должны изготовить непосредственно по заказу РЖД.
«Сейчас мы переходим на совершенно новый технологический уровень — строим новый поезд, и даже представить нельзя, сколько трудностей и проблем необходимо преодолеть для того, чтобы он получился», — отметил Евгений Дитрих, глава «ГТЛК», добавляя, что работа идет совместно с компанией «Синара», которая этот поезд проектирует и разрабатывает.
Если вдаваться в детали, то российским инженерам предстоит создать поезд завтрашнего дня с обработкой поверхностей 7-го класса, какой в России пока еще никто не делал. Помимо экипажной части, необходима разработка тягового привода, токосъема, систем управления и кондиционирования при соблюдении жестких весовых ограничений — нагрузка на ось не должна превышать 17 тонн.
По словам Дмитрия Пумпянского, президента Свердловского областного союза промышленников и предпринимателей, предстоит создать более 30 тысяч узлов, деталей и комплектующих, из которых 1400 требуется разрабатывать вновь. В работу уже вовлечено около 300 предприятий. В результате с производства выйдет подвижной состав, на 80–85% состоящий из отечественных комплектующих.
Отличается от традиционного и само железнодорожное полотно высокоскоростной магистрали. Как отмечают аналитики Центра экономики инфраструктуры (ЦЭИ), подобные конструкции дороже в строительстве, но позволяют снизить расходы в период эксплуатации, требуют меньше технического обслуживания и дольше сохраняют проектное положение при интенсивном движении. Однако для достижения подобных эффектов строителям предстоит использовать инновационные технологии, чтобы трасса имела высокую точность. Если говорить в цифрах, то допустимая просадка на всем протяжении срока эксплуатации в 50 лет не должна превышать 15 мм.
«С таким технологически сложным проектом мы (и индустрия в целом) сталкиваемся впервые, — говорит Роман Пивовар, заместитель генерального директора по стратегии и развитию подрядной компании ”Нацпроектстрой”. — Вес одной балки, которую будем укладывать, чтобы обеспечить подобного рода устойчивость, составляет 740 тонн. Их станут отливать на 12 заводах, которые предстоит построить вдоль железнодорожного полотна. И каждая из этих площадок займет примерно 20 гектаров с идеально ровной поверхностью наподобие взлетно-посадочных полос».
Кроме того, «Нацпроектстрою» необходимо будет создать два завода по производству плит. Один из них расположится в районе Великого Новгорода, а второй — возле Твери.
С экономической эффективностью
Обычно концессии подобного рода финансируются государством. Однако при строительстве данной ВСМ все произойдет иначе: 75% используемых средств поступят из негосударственных источников, а все, что вложит бюджет, в будущем будет полностью возвращено государству.
Одним из главных выгодополучателей станет РЖД. Во-первых, компания выступит генеральным подрядчиком большой стройки. Во-вторых, получит подвижной состав нового поколения вместе со значительным приростом пассажиропотока. И, в-третьих, обращает внимание Юрий Бакерин, заместитель генерального директора компании «Российские железные дороги», все это делается с привлечением банковского сектора. Наконец, при реализации уникального проекта за счет строительства пассажирской инфраструктуры будут созданы возможности для дополнительной перевозки грузов в направлении портов Северо-Запада в размере порядка 30 млн тонн.
Согласно отчету ЦЭИ, выделенная линия для высокоскоростного движения позволит разгрузить существующую линию. Дело в том, что запуск «Сапсанов» между Москвой и Санкт-Петербургом привел к необходимости практически полностью ликвидировать грузовое движение на главном ходу Октябрьской железной дороги, а также кардинально сократить количество пригородных электропоездов. Грузовые поезда теперь следуют через Сонково в Тверской области или Ярославль, а это большие перебеги, финансовые и временные потери для грузоотправителей. Создание специализированной линии решит эту проблему, также перестанет возникать «конфликт ниток трафика», когда для пропуска одного скоростного поезда требуется снять несколько медленных грузовых или пригородных. В результате провозные мощности вырастут на 70%.
Кроме того, ожидается развитие территорий в зоне притяжения новой магистрали. По словам Владимира Косого, президента Центра экономики инфраструктуры, подобный эффект наблюдался в Московской области при пуске линии МЦД: уже на старте проекта был зафиксирован рост среднегодового ввода площадей в 2,5 раза. Например, инвесторы начали активно застраивать пустующие земли вблизи станции Перерва на МЦД-2.
В сухих цифрах расчеты эффективности проекта ВСМ, полученные по методике № 1512, показывают: каждый рубль, вложенный в строительство, даст 1,5 рубля прироста; суммарный прирост бюджетных доходов от всех видов эффектов составит 2,7 трлн рублей; прирост ВВП за период стройки и первых 20 лет эксплуатации в ценах соответствующих лет — 10,5 трлн рублей. Кроме того, на 5% увеличится производительность труда в агломерации при удвоении численности населения.
Планы на будущее
В общей сложности специалисты ЦЭИ оценили эффективность запуска шести перспективных высокоскоростных линий общей протяженностью 5597 км, проходящих через 11 городов-миллионников. Их работа может обеспечить прирост внутреннего валового продукта за время стройки и первых 20 лет эксплуатации на уровне 27,5 трлн рублей, а каждый вложенный рубль принести 2,3 рубля.
Так, вслед за флагманским проектом до Петербурга предлагается начать строительство линии, связывающей столицу с южными регионами через Воронеж и Ростов-на-Дону до Адлера, а далее двинуться от Москвы на восток. Первоочередным для ВСМ до Екатеринбурга может стать участок Москва — Нижний Новгород — Казань, запроектированный еще в 2010-х, затем будет построен отрезок между столицами Татарстана и Башкирии, а к 2040 году предлагается запустить линию Набережные Челны — Екатеринбург с вариантом продления до Челябинска. Завершающими в формировании опорного каркаса высокоскоростных магистралей призваны стать ВСМ Москва — Минск и Москва — Рязань. Представлен и футуристический план, согласно которому к 2074 году участки, проходящие по территории Российской Федерации, будут встроены в общую сеть, которая явит собой протяженный высокоскоростной маршрут от города Марракеш в Марокко до Сингапура в Юго-Восточной Азии.