Инженерные решения в строительстве порой выходят за пределы привычного. Одной из таких разработок стала установка, которая погружала сваи не серией ударов, а пороховым выстрелом — с использованием артиллерийской пушки. В конце 1980-х годов в СССР появился экспериментальный образец подобной техники. Он получил название УЗАС-2 — установка забивки анкеров и свай, созданная на стыке гражданского строительства и списанного военного вооружения.
От пушек — к фундаментам
Забивка свай — трудоёмкий и шумный процесс. Бетонные или металлические сваи обычно погружают в грунт дизельными молотами или вибропогружателями. Такие установки работают с высоким уровнем шума и вибрации, что создаёт неудобства в городской застройке и может повредить близлежащие здания. Альтернативные технологии с меньшим воздействием на окружающую среду искались десятилетиями.
В конце 1980-х в Советском Союзе предложили использовать вместо многократных ударов одиночный импульс — с помощью артиллерийского выстрела. Один из инициаторов проекта, инженер с опытом в конструкторских бюро, выдвинул идею использовать списанное вооружение в гражданской сфере. Пушек калибра 152 мм, снятых с хранения, в наличии было достаточно, а их технические характеристики позволяли передать импульс большой мощности без избыточной нагрузки на технику. Так появился проект УЗАС-2 — установка забивки анкеров и свай. В ней использовался укороченный ствол пушки, в который вставлялся специальный забойник, передававший энергию порохового заряда непосредственно на сваю. В отличие от традиционных методов, свайный элемент погружался в грунт за счёт одного или двух коротких импульсов, без серии механических ударов. За счёт снижения вибрации и времени работы на одну сваю установка позволяла повысить производительность, а также вести работы вблизи существующих зданий с минимальным риском повреждений.
Конструкция установки: на базе лесного трактора
Для размещения установки использовали серийный трелевочный трактор ТТ-4. Эта гусеничная машина изначально предназначалась для перевозки леса, но благодаря прочной раме, устойчивому ходу и вместительной платформе оказалась пригодной и для строительных задач. На шасси смонтировали раму с доработанной пушкой М-47 калибра 152 мм. Орудие, разработанное в 1950-х годах и снятое с вооружения, подверглось значительной модификации: были демонтированы дульный тормоз, броневой щит, нижний станок и другие элементы, не нужные в строительной версии. Ствол укоротили, чтобы уменьшить габариты и снизить импульс до уровня, безопасного для работы с сваями.
Основным рабочим элементом стал забойник — цилиндрическая деталь, подходящая по диаметру к каналу ствола. Он служил промежуточным звеном между пороховым зарядом и заглубляемой сваей. В его хвостовой части располагалась сменная камера, в которую закладывался заряд. Мощность заряда подбиралась с учётом плотности грунта и глубины забивки. Для стабилизации при работе установка оснащалась гидродомкратами. Они приподнимали и фиксировали шасси на месте, позволяя перевести орудие из транспортного положения в вертикальное. При выстреле забойник передавал импульс свае, а затем извлекался из ствола. При необходимости процедура повторялась. За счёт высокой энергоотдачи погружение свай достигало 4 метров за один выстрел, а в плотных грунтах применяли второй. Средняя производительность составляла до 80 свай за смену, что примерно в 5–6 раз превышало показатели традиционных установок. За счёт снижения времени на одну сваю и меньшего износа оборудования себестоимость работ, по оценкам участников испытаний, сокращалась втрое.
Испытания в реальных условиях
В 1988 году было построено три опытных установки УЗАС-2. Их направили на строительные объекты нефтегазового сектора, в том числе на площадки предприятий «Пермнефть» и «Запсибнефтестрой». Работы велись в районах с вечномерзлым, болотистым и переувлажнённым грунтом — условиях, требующих устойчивой техники и высокой мощности. Испытания подтвердили, что установка способна заменять классическое оборудование. Вместо серии ударов производился один-два коротких импульса, что существенно снижало шум и вибрационное воздействие. Вблизи жилых или производственных зданий работы можно было вести без риска трещин или осадок. По воспоминаниям участников, даже окна в домах оставались целыми.
Производительность на объектах достигала заявленных значений: до 80 свай за смену. Установка могла работать с различными типами свай, включая доработанные бурильные трубы, а возможность регулировать заряд позволяла адаптироваться к различным условиям. Среди ограничений проекта отмечалась максимальная длина сваи, обусловленная конструкцией пушки. Также техническому персоналу требовалась точная настройка параметров выстрела под каждый тип грунта, что повышало требования к квалификации операторов.
Что помешало серийному производству
Несмотря на положительные результаты, УЗАС-2 осталась опытной разработкой. Причиной стало резкое изменение политико-экономической ситуации в начале 1990-х. Распад СССР привёл к разрыву производственных связей, прекращению финансирования и утрате интереса к нестандартным технологиям, не успевшим войти в серию. Кроме того, использование списанных артиллерийских систем в гражданском секторе вызывало сложности при сертификации. Законодательная база не предусматривала массовое применение таких решений в строительстве. Возникали и логистические проблемы с поставкой компонентов и утилизацией пороховых элементов.
Тем не менее, тема не была окончательно закрыта. Специалисты из Пермского политехнического института продолжили проработку концепции. Рассматривались варианты многоствольных установок, где несколько стволов срабатывали одновременно для увеличения точности и глубины забивки. Прорабатывались решения для работы вблизи водоёмов, включая понтонные платформы с автоматической стабилизацией при выстреле. Отдельные патентные заявки, оформленные в тот период, сохранились и по сей день, подтверждая инженерную проработку темы. Однако широкого промышленного применения идея так и не получила.
В своё время УЗАС-2 в определённом смысле стал памятником нестандартного инженерного подхода, когда списанная уже военная техника нашла новое применение и вновь стала приносить пользу. Это было невероятное сочетание пушки М-47 с забойником и грамотным использованием порохового заряда, а в результате получилась компактная, мощная и сравнительно бесшумная установка для забивания свай. Основание от трактора ТТ-4 обеспечивало надёжность и проходимость, а гибкая конструкция — адаптацию под различные условия. Даже экзотические модификации принесли свою пользу.
Впрочем, подобное использование техники – это скорее редкость, чем правило. Советская и российская артиллерия была и остаётся одной из главных ударных сил на поле боя, и это несмотря на привычку военных именовать свои орудия очень странным образом.
