Чуть ли главной проблемой всех проектов объекта «Укрытие» было чем и как перекрыть дыру в энергоблоке сверху. Во-первых, нужны были конструкции с большими пролётами, что само по себе дело дорогое и сложное даже в нормальных условиях. Во-вторых, монтаж должен по минимуму требовать прямого вмешательства людей. В-третьих, нужно обеспечить нормальные условия для захоронения разрушенного реактора. В-четвёртых, делать надо было всё быстро.
Строительство Саркофага. Часть 1. Бетон, гранит и 1000 Р/ч: рождение «Укрытия»
Строительство Саркофага. Часть 2. Бетонные реки и стальные берега
Из всего списка работ технически самой простой были, пожалуй, СМР по кровле машинного зала. Родная была загрязнена радиацией и пробита мешками, сбрасываемыми с вертолётов в начале по ЛПК (ликвидации последствий катастрофы). Вместе с этим собирались заделать все оконные проёмы «чтобы не дуло» из них радиацией.
Просто закрыть сверху плитами или металлическими листами машзал не получалось, дабы не перегрузить итак уже пострадавшие конструкции. Решили проблему оригинально: шесть решетчатых колонн высотой 20 м и сечением 3х4 м ставились с шагом 12 м вдоль стены машзала. На них сверху опирались фермы длиной 51 м и сечением 3,5х3,5 м. Получалась своеобразная буковка Г, на которую сверху монтировалась кровля из металлических листов. Бетонировалось всё только в нижней части. Вся конструкция в сумме весила более 600 т.
Окна закрывались сотней щитов по 500 кг. Из-за сильной радиации, исходящей из помещений, люди не могли находиться напротив проёмов. Чтобы избежать лишнего облучения, в НИКИМТ разработали фиксаторы, которые сами крепились в оконных проёмах. Монтаж осуществлялся краном ДЭК-250.
И вот строителям предстояла самая сложная задача — перекрыть центральный зал (ЦЗ) с реактором. В разрушенном месиве железобетона предстояло найти более-менее целые опоры (а ведь часть несущих конструкций отклонилось до 3 м от своего первоначального положения), укрепить их в условиях высокой радиации — «партизаны» работать могли всего по 10 мин, а то и меньше. Для осмотра места монтажа краном возили защищённую капсулу «батискаф», из которой, через освинцованное стекло, инженеры изучали обстановку. Дополнительные снимки делались с вертолёта.
Сперва думали установить две основные балки сечением в метр и длиной 50 м, на которые положить 27 труб. Балки в двух местах должны были опираться на шахты выхлопа реактора, пострадавшие от нагрева, посему, для разгрузки, решено было смонтировать пространственный блок, названный «Самолётом». Очистка мест монтажа проходила оригинально: Demag поднимал бетонную плиту или трубу и сгребал ими мусор. Для усиления будущих опор их стали заливать бетоном с использованием дистанционно устанавливаемой опалубки — решетчатого прямоугольника, опутанного слоями рыболовной сети («песочницы»). Чтобы избежать протечек, конструкции обматывали поролоном (что в последствии скажется на долговечности «Укрытия»). 3-я опора, где балки опирались на остатки стен, укрепили балками, названными «Коронкой» весом 10 т, 4-я была усилена «Зубом» — Г-образным каркасом массой 28 т. Бетоновод длиной 550 м пришлось тащить из 3-го блока через все помещения, пробивая стены.
«Самолёт», монтируемый на эти подготовленные опоры, состоял из двух балок Б-2, соединённых между собой перемычками. Каждая массой по 65 т, длиной 40 м и высотой 3,4 м. Изготовили их из стали 09Г2С. Ширина пролёта между ними — до 38 м. Там разместились две трубы калибра 800 мм, обеспечивавшие пространственную жёсткость конструкции блока. В целом «Самолёт» весит 165 т — как недогруженный Ту-95МС. Делали её почти месяц. Подъём начался 20 сентября и в его разгаре у крана 520-тонный суперлифт оторвался от земли и с треском и со скрежетом повис в воздухе. Правая гусеница просела, лопнул один из тросов от собственного противовеса и стрелы крана начали изгибаться. Вся махина массой за 1500 т начала качаться в воздухе. На беду поднялся ветер и начал раскачивать ещё и блок. Срочно догрузили суперлифт и аккуратно опустили ценный груз на землю. Поломку удалось ликвидировать за сутки и 23 сентября «Самолёт» сел куда надо. Правда, стрела снова начала гнуться. С завершением этой операции всех поздравил лично Е.П. Славский.
1 октября, с небольшим отставанием от графика, начали укладывать трубный накат. Каждая труба — 34,5 м длиной, 1220 мм диаметром, толщиной стенки 15,2 мм. Чтобы не раскатились с боков был приварен гнутый швеллер (местами сваривали что-то среднее между швеллером и двутавром). Вес — около 21,2 т. Монтировать их было проще, чем предыдущих монстров, но хочешь - не хочешь, а 3 часа отдай. Но обошлось без эксцессов. Главной проблемой стали лишь частые обрывы связи.
Теперь настало время закрыть всё герметичным покрытием. Сперва думали сделать 600-мм слой бетона, под что и рассчитывался трубный накат, но потом физики и инженеры подумали, посчитали и решили, что лучше всё-таки сделать лёгкий металлический кожух, который будет продуваться через систему вентиляции с фильтрами.
По бокам от «Самолёта» разместили по балке Б-1, схожими конструктивно с Б-2, но имеющие скос с конца, и с торца — небольшую («всего» 28 м длиной и 18 т массы) балку Б-5 из двух сваренных двутавров.
Сверху это накрывалось шатром перекрытия центрального зала, т.н. «Собачьим домиком». Это конструкция в форме расплющенной коробки из 4-мм стали без двух стенок. Для устойчивости к нему приварены балки Б-3 из двух двутавров, сваренными между собой решетчатыми связями. Размер шатра — 35х18х15 м, масса — 120 т. «Домик» закрывает пространство в месте примыкания к основанию трубы 3-го и 4-го блоков. С ним проблемы начались на стадии сборки — тащить было неудобно, ещё и конструкция гнулась. Всего для сборки и транспортировки задействовали 2 крана Liebherr и 4 ДЭК-251. Монтировался шатёр на месте двумя блоками (северный назван «Кошкин дом»). Все работы завершили 10 октября.
Чтобы закрыть проломленную стену с южной стороны нужна была опора под покрытие на месте разрушенной деаэраторной этажерки. Там был пролёт более 60 м, где не сохранилось чего-то держабельного. Проблему решали две монолитные опоры и положенная на них балка «Мамонт». Отдельно забетонировали помещения под этажеркой, чтобы получить прочное основание. Залили 15000 куб. м раствора. Потом взялись за опоры. Из-за сильной радиации и гор мусора точной разведки не провели и, как при устройстве опор под «Самолёт», провели по лестница 3-го блока бетоновод и начали заливать. 500 кубов, 1000, 2000, а завалы никак не заполняются. Оказалось, что бетон утекал аж до нижних помещений АЭС! Закидали дыры мусором и таки залили восточную опору. С возведением западной начались свои проблемы — было слишком много мусора, пришлось его давить 30-метровой забетонированной трубой. Установили опалубку — и снова утечки, но уже из-за того, что сетки «песочницы» порвались. Увидели это не сразу, т.к. из-за фона туда люди не могли пройти сами (да и протёкший бетон местами уменьшил высоту дверных проёмов до 40 см). Заделали дыру связкой швеллеров. Дополнительно основание опор засыпали щебнем и пролили бетоном. Когда сыпали щебень, начался такой грохот, что начальство сперва решило, что ЧАЭС рушится. Сама опора была сделана из 87-тонного металлического блока, названного «Табуретка».
На фото выше у опоры под «Мамонта» можно увидеть тонкую длинную балку — это «Осьминог». Эта 100-метровая конструкция массой в 180 т (с учётом бетонирования) — самая длинная среди смонтированных при строительстве «Саркофага». Нужна была для выравнивания мест для опоры щитов покрытия. На удивление, проблем с её установкой не было. Но конструкции основания были хлипкие, покосившиеся чутка и решили под балку от греха подальше примотать каждые 3 м рыболовецкие сети, которые залили бетоном. И тут оказалось, что длины бетоноводов не хватает. «Партизаны» через сильные завалы и при фоне, позволявшем работать лишь 5 минут, протянули новые шланги.
Опоры же для «Мамонта» тем временем протестировали на прочность, нагрузив ящиками со свинцом общей массой до 400 т и более.
Сама балка — это туша длиной 70 м и массой свыше 172 т. Сперва стоянку крана пришлось выравнивать щебнем, ибо проседала гусеница. Потом оказалось, что вплотную подогнать к стене мешали наплывы бетона. Люди вручную скалывали их. Кран поехал… и проколол колесо суперлифта о торчащий мусор. Срочно пришлось облегчать многотонную тушу от противовеса и менять камеру. Начали поднимать балку — и снова, как с «Самолётом», суперлифт крана поднялся в воздух. Пришлось опускать «Мамонта», аккуратно подтаскивать к крану, уменьшая вылет стрелы. Подняли снова, уже нормально. Балка висит на 70 м от трубы и оказывается, что при развороте оттяжками, как планировалось, она снесёт шатёр ЦЗ. Опять пришлось опускать груз на землю и перестроповывать. И снова «Мамонт» в воздухе, уже зависает над опорами… Бах! 172 т врезаются в стену 3-го блока. Сотрясается вся конструкция, но и «Мамонт», и здание целы. Спустя ещё немного времени балка садится в проектное положение. Подъём, начавшийся в 7 утра 2 ноября, окончился лишь ночью.
Дополнительно вдоль осей 50 и Б (южная и западная части энергоблока) установили две балки-короба и заполнили их бетоном. Покрытие ЦЗ собирались монтировать сразу же, но при установке первого блока на балку «Мамонт» отвалилась плита, повредив кран. Конструкция встала криво и нужно было время на ремонт пострадавшего Demag 21, потому решили сперва сделать защиту блока с западной стороны. Щели между косячным блоком, стеной и соседями закрывались ликвидаторами ближе к концу стройки.
Это была так называемая контрфорсная стена. Вообще, возводить её собирались сразу же после работ с каскадной стеной, но затянули из-за того, что при монтаже балок перекрытия она бы мешала работе крана. Контрфорсная стена — это высокая и тонкая конструкция из 10 металлических блоков, заполненных бетоном. Каждый блок имеет высоту 45 м, ширину 6 м, толщину 1 м и объёмное ребро жёсткости. Всё выполнено из 2-мм листов стали 10ХНДП, покрытых с внешней стороны слоем защиты от коррозии. Основание блока из двутавровых балок. Вес всей городухи — 76 т (по другим источникам — 90 или даже 100 т). Монтируются они на выровненном бетонном основании, благо радиация в месте работ упала на порядки.
Основание делалось в виде плиты шириной 20 м с маяками для точной установки конструкций. Блоки контрфорсной стены собирались на территории монтажного управления. Затем их везли на участок монтажа, где блоки вертикализировались и задвигались на место. С последним подгадила погода. Туманы мешали обзору крановщика через камеры, как и наблюдателям, располагавшим всё теми же камерами и биноклями. Качество стойких к радиации камер-то было отвратительным. Из-за этого графики работы кранов ломались и стройка затягивалась.
Не так всё просто было с монтажом: тяжеленный блок приходилось держать на весу, пока заливали под него основание и бетон набирал хотя бы 30% прочности. Из-за неточностей последний блок не влезал и его доработали (не напильником, но всё-таки) по месту. А после возникли проблемы с заливкой внутренней полости бетоном, из-за чего только 6 м высоты контрфорсной стены были укреплены изнутри. И если снаружи металл окрасили, то изнутри он начал гнить от души. Позже начались из-за этого проблемы с прочностью контрфорсной стены и пришлось делать робота-магнитохода, чтобы обследовать конструкцию.
И вот только теперь всё было готово, чтобы начать монтаж покрытия. Делалось это блоками в форме расплющенной буквы Г, названных «клюшками». Делались они из 4-мм стального листа на каркасе из прокатных балок. «Клюшки» с северной стороны в количестве 18 шт. по 7 т монтировались на 4-й уступ каскадной стены и балку Б-1. С южной стороны, между балками «Мамонт» и Б-1, поставили 10 «больших клюшек» по 20 т. Под ними, между «Мамонтом» и «Осьминогом», расположились 5 13-тонных «нижних клюшек». Сбоку, по оси 50, с опорой на балку-короб ставились 25-тонные «малые клюшки». Ниже них, от балки до контрфорсной стены, шли 25-тонные «кепки». В углу, между «Мамонтом» и балкой-коробом, проём закрыли 30-тонной объёмной конструкцией. Между «Осьминогом» и машзалом зашили блоками «юбки». Проблемы возникли с «нижними клюшками» — их опора, балка «Осьминог», прогнулась и блоки ставились криво. По идее, надо было снимать балку и делать новую, но стройка итак выбивалась из графика. В итоге всё равно вместо 2-3 дней сидели две недели, в прямом смысле допиливая «клюшки» на месте.
Забавно: один из элементов углового покрытия назывался «Тишкин дом» в честь начальника монтажного участка А.А. Тишкина.
Поверх трубного наката монтировалась лёгкая кровля. Здесь применили блоки 36х8 м с усилением: снизу, вдоль стыков труб, были уложены маты, наполненные керамзитным гравием и обшитые поролоном. Перед установкой маты пропитывали клеем КИП-Д, который при увлажнении в поролоне разбухал, затягивая щели. Работы кончились к 21 ноября. Всего на устройство лёгкой кровли ушло 6 блоков по 20 т и 28 т матов. После её монтажа излучение наверху Саркофага упало с 1000 Р/ч до 10-40 Р/ч.
На этом завершились основные работы. Всего было залито около 400000 куб. м бетона и смонтировано 7300 т металлических конструкций.
Вентиляцию изолированного энергоблока начали делать в сентябре на базе имевшейся на станции системы вентиляции и очистки воздуха. Она сделана с двумя ветвями — один с естественной тягой с выходом к вентиляционной трубе 3-го и 4-го ЭБ ВТ-2. Вторая ветвь — с принудительной тягой через изолированное помещение с фильтрами. Всего за час система могла прокачивать до 220000 куб. м, но… Количество щелей в Саркофаге было таково, что вентиляция была естественной — площадь дыр (простите, отверстий) на 1989 г. была 1000 кв. м!
А вот средства наблюдения за реактором начали делать ещё до строительства «Укрытия» и работы по ним так или иначе идут до сих пор.
И вот наконец, после стольких усилий, 28 ноября 1986 г. правительственной комиссией был подписан документ о сдаче объекта «Укрытие» в эксплуатацию. Последнюю подпись поставил главный инженер Чернобыльской АЭС Н.А. Штейнберг 30 ноября.
«Укрытие» стало уникальнейшим объектом. Сделано ли оно криво? Несомненно. Можно ли было делать лучше? Можно, но тогда бы стройка шла дольше и гораздо больше людей потратили на ней своё здоровье. Выполнил ли Саркофаг свою задачу? Да. Так что под защитой Нового Безопасного Конфайнмента старое «Укрытие» надёжно будет хранить ближайшие десятилетия радиоактивную дрянь в своём нутре.
Спасибо всем людям, что не жалея себя 40 лет назад строили «Укрытие»!
Список источников:
Е.А. Козлова. Схватка с неизвестностью. 2021.
И.А. Беляев. Бетон марки "Средмаш". 1996.
И.А. Беляев. Чернобыль - вахта смерти. 2009.
А.А. Боровой, Е.П. Велихов. Опыт Чернобыля (работы на объекте «Укрытие»). В 4-х томах. 2012-2015.
Опыт ликвидации радиационных аварий (Челябинск - Чернобыль). Сборник. 2012.
Чернобыль. Труд и подвиг. Красноярским ликвидаторам Чернобыльской аварии посвящается. 2011.
А.П. Коваленко, А.А. Карасюк. Чернобыль сегодня и завтра. 1988.
А.С. Дятлов. Чернобыль. Как это было. 2001.
Чернобыль: катастрофа. Подвиг. Уроки и выводы. 1996.
Чернобыльская катастрофа: двадцать лет спустя. Под ред. А.А. Дьяченко. 2006.
А.А. Дьяченко. Чернобыль. Долг и мужество. 2001.
В.Н. Гордеев, А.В. Перельмутер. Стальные конструкции защитных сооружений Чернобыльской атомной электростанции. 2020.
Может быть интересно:
Новости, обзоры продуктов и конкурсы от команды Timeweb.Cloud — в нашем Telegram-канале ↩
