Мировой опыт использования грузового метро, в том числе полностью автоматического, уже есть. Например, подобное недавно начали строить в Швейцарии. Сейчас там проходит первый подземный тоннель такого назначения длиной 67 км, который соединил города Херкинген и Нидербипп с Цюрихом.
Оперативная реализация подобных масштабных проектов в сложных геологических условиях Московского региона, которые могут неоднократно меняться на больших дистанциях, требует безостановочной работы тоннелепроходческих комплексов (ТПК) и их обеспечения грамотной инженерной и технологической поддержкой.
Одной из главных проблем становится проходка в неустойчивых осадочных породах с пересечением водонасыщенных горизонтов, особенно когда речь идет о тоннелях значительной протяженности. Например, при отсутствии полных данных геологической разведки существует опасность (в случае аварии и выноса грунта) затопления ТПМК и участка уже построенного тоннеля. Решить эту проблему при проходке можно путем выполнения предынъекций с использованием микроцементов или однокомпонентной инъекционной системы на основе нанометрической суспензии первичных дискретных частиц коллоидных силикатов.
Так, в ходе реализации самого масштабного на сегодняшний день проекта высокоскоростного тоннеля Спарво (Италия), проложенного с использованием проходческого щита диаметром 15,55 м с грунтовым пригрузом, ТПК должен был работать в глинистых, аргиллитовых и песчаных грунтах, часть из которых была газонасыщенной. Успех обеспечило использование разработанного BASF пенного реагента MasterRoc SLF 41 и полимера типа «антиглина» MasterRoc ACP 143. Ключевым фактором при кондиционировании грунта стало снижение крутящего момента на роторе ТПК даже при смешанных условиях проходки и давлении грунтопригруза до 3,5 бар.
Другое решение было использовано в ходе строительства тоннеля на дублере Курортного проспекта в Сочи — важного участка транспортной инфраструктуры зимних Олимпийских игр 2014 года. Здесь, напротив, проходка осуществлялась в основном через прочные известняки с вкраплениями порфировых пород и сложными участками разломов. Наблюдался быстрый износ режущего инструмента, а в тех случаях, когда в щит попадала вода, измельченная скальная порода забивала корпус фрезы и блокировала инструмент. Для снижения износа и предотвращения слипания грунта применялся состав MasterRoc ABR 5.