Люди

Союз песка и стали: как природа помогла создать технологию для вечной мерзлоты

Нередко новая технология рождается из одного точного наблюдения. Так произошло и со стартапом Sand.P — инновационным методом строительства на вечной мерзлоте. Год назад проект стал победителем инкубатора «Энерготехнохаб Петербург», получив поддержку для дальнейшего развития. О том, как простое песчаное покрытие помогло решить проблему капризных северных грунтов, в рассказе создателя технологии инженера Андрея Бояринцева.

Когда земля дышит

Когда работаешь на севере, очень быстро понимаешь простую вещь: грунт здесь живет своей жизнью. Он движется, дышит и каждый сезон пытается выдавить вверх все, что в него помещает человек. Мы называем этот процесс «морозное пучение» — когда верхний слой земли промерзает, расширяется и буквально выталкивает наружу сваи и другие опорные конструкции.

Для строителя это не просто особенность климата, а постоянное испытание. Чтобы здания на мерзлых грунтах с успехом, без дефектов и разрушений выдерживали холодные зимы, сваи для них делают в два раза длиннее, чем обычно. Это неминуемо влечет за собой удорожание строительства.

Строительство нефте- и газопроводов на вечной мерзлоте требует особых технологических решений
Строительство нефте- и газопроводов на вечной мерзлоте требует особых технологических решений

С такой реальностью я столкнулся еще во время магистратуры, когда мне довелось работать на строительстве нефтепровода в одном из северных регионов. Каждый день я видел, какую проблему моим коллегам создает движение грунтов. Тогда и возникла мысль: а можно ли сделать так, чтобы свая цеплялась не за капризный сезонный слой, а за стабильный грунт, расположенный ниже?

Природа как источник вдохновения

Я искал решение в самой логике природных процессов. На севере главное — правильно регулировать сцепление сваи с землей: усиливать его внизу и снижать в верхней части. Так появилась идея песчаного покрытия анкерной зоны — нижнего участка сваи, который входит в стабильный грунт и удерживает конструкцию.

Суть проста: на стальную поверхность наносят клеевой состав и песок. Получается шероховатое покрытие, напоминающее наждачную бумагу: песчинки на свае прочно сцепляются с частицами неподвижного грунта.

Верхнюю часть опоры, напротив, делают гладкой с помощью полимерного покрытия. Оно позволяет грунту свободно скользить вдоль опоры, что снижает риск ее деформации или выдавливания.

Именно анкерная часть сваи обеспечивает сцепление со стабильным грунтом. Изображение сгенерировано нейросетью

Благодаря такому решению можно делать сваи не такими длинными, уменьшая расход материала и стоимость строительства.

Испытание севером

Когда пришло время проверить идею в реальных условиях, мы поехали на объект недалеко от Нового Уренгоя. Было лето, и, как это часто бывает на Крайнем Севере, температура поднялась до +30. Работали в комбинезонах — не из-за холода, а из-за бесконечной мошкары.

Я помню это чувство: стоишь на площадке, наносишь покрытие, вокруг — звенящая тишина тундры…  В этот момент ты словно делаешь первый мазок по чистому листу своей инженерной биографии.

Там же я впервые увидел, как меняется отношение людей к новой технологии. Сначала скепсис: какой эффект может дать обычный песок? Спустя несколько месяцев, когда мы вернулись на повторные испытания и увидели, что свая действительно работает так, как задумано, ситуация изменилась. Те, кто сомневался, теперь сами объясняли другим специалистам, почему покрытие эффективно и какую роль играет анкерная зона.

Для меня это было важным моментом: идея перестала быть моей личной гипотезой и стала инженерным решением, которое люди готовы защищать.

Когда идея встречается с возможностями

Наш стартап получил название Sand.P. Дословно аббревиатура переводится как «песчаная свая» (от англ. sand — песок, pile — свая). Кроме того, это отсылка к Санкт-Петербургу — городу, где появился наш проект.

Андрей Бояринцев на церемонии награждения финалистов инкубатора «Энерготехнохаб» Фото: etechhubspb.ru

Стартап постепенно развивался, и в какой-то момент стало ясно: для ускорения нужно финансирование. Так я принял решение подать заявку в инкубатор «Энерготехнохаба Петербург». Первый раз не прошел в десятку лучших, но подал снова — и стал победителем осеннего этапа.

В инкубаторе мы разработали детальную дорожную карту и рассчитали стоимость оборудования для автоматизации нанесения покрытия. Оказалось, что для масштабирования проекта требуется как раз тот объем поддержки, который получает победитель программы. В итоге нас признали лучшим стартапом сезона — это был тот самый момент, когда идея встретилась с возможностью, и проект начал набирать обороты.

Наверное, самое важное, чему меня научил технологический бизнес, — это внимательность. Возможности всегда рядом, просто не все их видят. Будь то промелькнувшая в мыслях идея перспективной технологии или программа поддержки, которая поможет реализовать эту задумку.