Техника и вооружение 2015 11

Испытания моделей прошли на опытной площадке 15 ЦНИИИИ в августе-сентябре 1961 г Результаты испытаний показали, что выбранное направление (создание складывающихся под грунтовой обсыпкой конструкций и извлечение их из-под грунта, без отрывки, с помощью автокрана) является перспективным и имеет под собой реальную техническую основу. Применение складывающихся крупных блоков позволяло значительно снизить трудоемкость и время возведения и последующего извлечения сооружений для их повторного использования. В итоге для дальнейшей отработки остановились на конструкциях большепролетного сооружения по I типу (арочного) и сооружения малого пролета по III типу (кольцевого очертания).

Однако не все складывалось так гладко, как на испытаниях. При кажущейся простоте складываемой конструкции большепролетного сооружения (в отдельные извлекаемые пакеты) тогда еще не было результатов теоретических и экспериментальных исследований устойчивости и прочности таких конструкций при внешнем воздействии. Кроме того, не имелось соответствующего конструкционного материала, а фортификационная волнистая сталь не в полной мере подходила для этих целей. Не были изучены также конструкции и кинематика складывания (взаимосвязи) составляющих элементов – пола, стен, покрытий и т.д. Поэтому конструкции быстровозводимого и быстроизвлекаемого большепролетного сооружения не получили развития до тех пор, пока в конце 1960-х – начале 1970-х гг. не появилась фортификационная крупноволнистая сталь.

Во всех упомянутых вариантах был реализован принцип складывания конструкции извлекаемого блока под грунтовой обсыпкой в пакет с помощью автокрана. При этом нарушалось равновесие грунтовой обсыпки за счет внезапного уменьшения в 2,5-3,0 раза площади опоры – поперечного сечения несущей конструкции. Грунт обсыпки в разрыхленном состоянии (силы сцепления, как правило, отсутствовали) приобретал «текучесть», занимая свободное пространство между стенками котлована и складываемой конструкцией. Лобовое сопротивление грунта обсыпки сверху и сопротивление бокового давления грунта резко снижались, что и обеспечивало извлечение сложенного в пакет блока автокраном.

Для дальнейшей разработки приняли конструкцию быстроизвлекаемого сооружения блочного типа кольцевого очертания, выполненную по схеме складывания в пакет. По современной терминологии, такая схема характерна для сооружения так называемого «трансформируемого» типа, так как в ней сочетается изменение формы и объема конструкции. Таким образом, можно констатировать, что Н.С. Маштаков в начале 1960-х гг заложил основы применения трансформации для извлечения фортификационных сооружений для ПУ, которые в последующем нашли воплощение и в сооружениях другого назначения. Однако от испытаний макетных образцов до появления быстроизвлекаемого сооружения блочного типа кольцевого очертания потребовалось почти пять лет непрерывной работы исследователей, конструкторов и испытателей.

Испытания по извлечению модели блока двухпролетного сооружения с опорной рамой (II тип).

1 – блок до обсыпки грунтом; 2 – блок после обсыпки грунтом толщиной 45 см; 3 – складывание панелей пола и стен к опорной раме; 4 – складывание блока с опорной рамой в пакет; 5 – извлечение блока с опорной рамой из грунта; 6 – блок с опорной рамой после извлечения из грунта.

Первое быстроизвлекаемое

По форме и конструкции новое быстроизвлекаемое сооружение повторяло КВС-У: круглое поперечное сечение с таким же диаметром, аналогичные – вход, элементы остова и входа, торцевые диафрагмы, герметическая перегородка, бытовое и внутреннее оборудование. Отличительная особенность заключалась в том, что остов и вход были выполнены в блочном исполнении и состояли из двух частей – шарнирно соединенных между собой верхних и нижних элементов, которые стыковались между собой на болтах с помощью разъемов, выполненных под углом 30°.

Кроме того, было определено, что нижние складывающиеся панели должны иметь меньшую длину, чем верхние панели. Это требовалось для обеспечения полного складывания блока в пакет, так как при выходе нижних панелей внутрь блока, происходило проседание грунта в пазухах котлована, который начинал «течь» и заполнял освободившееся пространство, и верхние панели при складывании цепляли грунт или упирались в него. После испытаний на прочность и устойчивость конструкцию элементов выполнили из металлического каркаса коробчатого профиля и внешней обшивки из плоской листовой стали. От обшивки из волнистой стали отказались в связи с увеличением площади соприкосновения извлекаемого блока с грунтом и, как следствие, – увеличением нагрузки на автокран, что подтверждалось результатами испытаний.