Размещение водосборного трубопровода на осушаемом участке. Схема

При включении насоса резиновые шарики в стаканах иглофильтров подбрасывались вверх и как пробки затыкали нижний срез трубы. А вода, просачиваясь сначала через защитные фильтрующие сетки, а потом через отверстия в стенках иглофильтров, перегонялась в водосборный коллектор и удалялась из осушаемого контура[140]. Все оборудование глубинных иглофильтров изготавливалось на заводе треста «Бурводстрой».

Зачистка дна котлована и бетонирование плиты фундамента высотного здания в сухом котлован е под защитой иглофильтров

На строительстве в Дорогомилове перед строителями была поставлена задача: произвести выемку котлована размером в плане 95 х 93 м с применением для водопонижения иглофильтров. Другие способы производства работ – замораживание, устройство свайного основания, трубчатых фильтрационных колодцев – не были приняты ввиду сложности и длительности производства работ. В связи со значительным заглублением фундаментов на глубину до 11 м (6 м ниже уровня грунтовых вод) было применено водопонижение при помощи двухъярусного расположения иглофильтров. Верхний ярус, состоящий из 505 иглофильтров водосборного коллектора длиной 318 м и трех насосных станций, был расположен на глубине 4,5 м в траншее, вырытой экскаваторами по контуру котлована. Расстояние между иглофильтрами равнялось 0,6 м. Включение в работу системы водопонижения первого яруса дало возможность производить разработку котлована на глубину до 8,5 м в осушенном грунте. На этой глубине был смонтирован второй ярус, состоявший из 357 иглофильтров и водосборного коллектора длиной 260 м. Расстояние между иглофильтрами второго яруса колебалось в пределах от 0,6 до 1,2 м. Включение в работу системы водопонижения второго яруса обеспечило в течение шести дней понижение уровня грунтовых вод еще примерно на 3,8 м, что на 1,8 м ниже проектной отметки заложения фундамента. Теперь уже все работы по устройству основания производились обычным способом[141].

Котлован огражден подземным частоколом иглофильтров, присоединенных к общему водосборному коллектору. 1949 г.

Охлаждающий контур для заморозки плывунных грунтов. 1950 г.

Всего было смонтировано 5 насосных установок (с учетом резерва) на первом ярусе водопонижения и 6 (также с учетом резерва) – на втором ярусе. Насосные агрегаты располагались в деревянных будках. Всасывающие коллекторы проходили по периметру котлована (четырехстороннее, кольцевое водопонижение); насосные установки были оборудованы задвижками – на случай выхода из строя одного из насосов. Работы по откачке воды производились непрерывно. Вследствие понижения уровня грунтовых вод грунт основания уплотнился, что улучшило его строительные качества. После того как была готова гидроизоляция всех подземных сооружений высотного здания, иглофильтры отключили. Гидроизоляция фундамента выполнялась по той же схеме, что и на Комсомольской площади, с той разницей, что вместо трех слоев гидроизола (между двумя слоями металлоизола) было уложено только два.

Однако самый уникальный для своего времени способ устройства основания высотного здания применялся на площади у Красных Ворот. По технической смелости и инженерному искусству мировая строительная практика не знала, очевидно, аналогичного примера. Под южной частью правого крыла здания было нужно устроить два эскалаторных хода, которые бы обеспечивали второй выход из построенной еще в 1935 году станции метрополитена «Красные Ворота», при этом пол промежуточного поворотного вестибюля следовало заложить на 16 м ниже подошвы фундамента здания в толще водонасыщенных плывунных грунтов. Обычно в строительной практике при таком стечении обстоятельств выполняются сначала подземные работы, и только после стабилизации основания начинается возведение надземной части здания. Работу по бетонированию двух эскалаторных ходов и футляра вестибюля можно было бы осуществить в спокойных условиях за 1–1,5 года, однако у инженеров и строителей этого времени не было: постановление правительства предписывало завершить постройку московских высотных зданий в 1952 год у.

Было принято решение заключить промежуточный вестибюль в жесткий шестигранный «стакан» размером 21,1 х 30,2 м. Сверху «стакан» перекрывался железобетонной коробчатой конструкцией высотой 5,1 м, имевшей два мощных консольных выступа 1 3,45 и 6,37 м, устройство которых позволяло избежать дробления правого крыла административной части здания на объемы с разнозаглубленными фундаментами. «Стакан» и лежащую на нем плиту с консолями под эскалаторные ходы необходимо было возводить не задерживая хода работ на высотной части здания. Учитывая жесткие сроки, а также невозможность перекрытия движения по Каланчевской улице, было принято решение отказаться от раскрытия котлована с обычными для слабых грунтов откосами. Инженеры решили обратиться к способу проходки глубоких котлованов с искусственным замораживанием плывунных грунтов, используя замороженный грунт в качестве материала, способного воспринять давление окружающего грунта, а также гидростатическое давление грунтовых вод. Сложная конфигурация «стакана» определила внутренний диаметр замороженного массива в виде цилиндра со стенками толщиной 5,6 м. Для его создания были заложены 230 скважин средней длиной около 27 м. ПО скважин потребовалось для замораживания грунта вокруг эскалаторных тоннелей. Еще 33 скважины были выполнены в качестве наблюдательных. Опущенные в скважины замораживающие колонки замкнули в два контура, оба контура были подключены к морозильной станции с двумя аммиачными компрессорами. В трубах циркулировал рассол хлористого кальция, его температура колебалась от -20 °C до -26 °C[142].

Подготовку ледогрунтовой конструкции осуществляла контора спецработ Метростроя, начальником которой являлся Яков Абрамович Дорман. Поначалу предложенный Я.А. Дорманом способ отказаться от крепления котлована расстрелами вызвал недоверие у многих скептиков. Метод, за который Я.А. Дорману вместе с профессором Н.Г. Трупаком в 1946 году была присуждена Сталинская премия, был обоснован глубокими теоретическими исследованиями и опытными работами. Тем не менее Я.А. Дорману, расчетам которого не поверили, пришлось буквально месяц дневать и ночевать внизу котлована, пока вязались арматурные каркасы днища и стен будущего вестибюля и устраивалось железобетонное перекрытие.