Обґрунтування технології спорудження ескалаторного тунелю на основі результатів натурних досліджень
Loading...
Date
2023
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет науки і технологій, Дніпро
Abstract
UKR: Мета. Автори ставлять за мету обґрунтувати нову для України технологію спорудження ескалаторного тунелю на основі результатів натурних досліджень, виконаних у рамках маркшейдерських вимірювань під час будівництва похилого ходу Дніпровського метрополітену. Методика. У статті проаналізовано магістра-льну технологію спорудження ескалаторного тунелю, що базувалася на розробці похилої виробки зверху вниз із попередньою підготовкою масиву за допомогою штучного заморожування ґрунту. Розглянуто декілька ви-падків застосування способу будівництва ескалаторного тунелю знизу вгору за допомогою Новоавстрійського методу спорудження тунелів (NATM), який успішно застосовують у метрополітенах інших країн. Основною засадою застосування методу є те, що як тимчасове (первинне) кріплення використовують систему торкрету-вання, а постійним кріпленням служить система армування із застосуванням монолітного бетонування. Результати. Автори проаналізували особливості проходки ескалаторного тунелю Дніпровського метрополі-тену турецькою компанією «Limak» у 2017–2018 рр. Відзначено, що розробка відбувалась знизу вгору в умовах міцних скельних порід (плагіограніт) з використанням буровибухових робіт. Проаналізовано хара-ктерні результати натурних досліджень під час проведення буровибухових робіт у процесі розробки калоти. На основі цих даних можна прослідкувати тенденцію до появи під час проходки незначних переборів. Значення деформованого стану (переміщення контуру оправи, що запроєктована) перебуває в нормативних межах, що свідчить про ефективне застосування вказаних робіт у рамках NATM. Доведено, що в умовах воєнних дій технологія будівництва ескалаторного тунелю знизу вгору є запорукою безпеки працівників і техніки. Наукова новизна. Результати наукової роботи, наведені у статті, дозволяють визначити рівень деформова-ного стану під час проходки ескалаторного тунелю Дніпровського метрополітену в міцних породах. Під час натурних досліджень отримано залежності деформування плагіограніту в калоті похилого ходу. Практична значимість. Обґрунтовано альтернативну технології спорудження ескалаторного тунелю знизу вгору на основі NATM із забезпеченням нормативного деформування навколишнього породного масиву.
ENG: Purpose. The authors aim to substantiate a new technology for the construction of an escalator tunnel in Ukraine based on the results of field studies performed as part of surveying measurements during the construction of the in-clined run of the Dnipro metro. Methodology. The article analyzes the main technology of the escalator tunnel con-struction, which was based on the development of an inclined working from top to bottom with preliminary prepara-tion of the massif by means of artificial soil freezing. Several cases of application of the bottom-up escalator tunnel construction method using the New Austrian Tunneling Method (NATM), which is successfully used in metro of other countries, are considered. The main principle of the method is that a shotcrete system is used as a temporary (primary) support, and a reinforcement system with monolithic concrete is used as a permanent support. Findings. The authors analyzed the peculiarities of the escalator tunnel excavation of the Dnipro metro by the Turk-ish company «Limak» in 2017–2018. It was noted that the excavation was carried out from the bottom up in condi-tions of strong rock (plagiogranite) using drilling and blasting operations. The characteristic results of field studies during drilling and blasting operations in the process of developing the calotte are analyzed. On the basis of these data, it is possible to trace the tendency to the appearance of minor overburden during sinking. The value of the de-formed state (displacement of the contour of the designed casing) is within the normative limits, which indicates the effective use of these works within the framework of NATM. It is proved that in the conditions of military opera-tions, the technology of building an escalator tunnel from the bottom up is a guarantee of the safety of workers and equipment. Originality. The results of the scientific work presented in the article make it possible to determine the level of deformed state during the excavation of the escalator tunnel of the Dnipro metro in hard rocks. During the field studies, the dependences of deformation of plagiogranite in the inclined bore were obtained. Practical value. An alternative technology for the construction of a bottom-up escalator tunnel based on NATM with the provision of normative deformation of the surrounding rock mass is substantiated.
ENG: Purpose. The authors aim to substantiate a new technology for the construction of an escalator tunnel in Ukraine based on the results of field studies performed as part of surveying measurements during the construction of the in-clined run of the Dnipro metro. Methodology. The article analyzes the main technology of the escalator tunnel con-struction, which was based on the development of an inclined working from top to bottom with preliminary prepara-tion of the massif by means of artificial soil freezing. Several cases of application of the bottom-up escalator tunnel construction method using the New Austrian Tunneling Method (NATM), which is successfully used in metro of other countries, are considered. The main principle of the method is that a shotcrete system is used as a temporary (primary) support, and a reinforcement system with monolithic concrete is used as a permanent support. Findings. The authors analyzed the peculiarities of the escalator tunnel excavation of the Dnipro metro by the Turk-ish company «Limak» in 2017–2018. It was noted that the excavation was carried out from the bottom up in condi-tions of strong rock (plagiogranite) using drilling and blasting operations. The characteristic results of field studies during drilling and blasting operations in the process of developing the calotte are analyzed. On the basis of these data, it is possible to trace the tendency to the appearance of minor overburden during sinking. The value of the de-formed state (displacement of the contour of the designed casing) is within the normative limits, which indicates the effective use of these works within the framework of NATM. It is proved that in the conditions of military opera-tions, the technology of building an escalator tunnel from the bottom up is a guarantee of the safety of workers and equipment. Originality. The results of the scientific work presented in the article make it possible to determine the level of deformed state during the excavation of the escalator tunnel of the Dnipro metro in hard rocks. During the field studies, the dependences of deformation of plagiogranite in the inclined bore were obtained. Practical value. An alternative technology for the construction of a bottom-up escalator tunnel based on NATM with the provision of normative deformation of the surrounding rock mass is substantiated.
Description
О. Тютькін: ORCID 0000-0003-4921-4758; С. Бєлікова: ORCID 0000-0003-0707-7791
Keywords
метрополітен, ескалаторний тунель, технологія спорудження, буровибухові роботи, натурні дослідження, Новоавстрійський метод спорудження тунелів (NATM), metro, escalator tunnel, construction technology, drilling and blasting works, field studies, New Aus-trian Tunnelling Method, КТІ
Citation
Бєлікова С. І., Тютькін О. Л. Обґрунтування технології спорудження ескалаторного тунелю на основі результатів натурних досліджень. Наука та прогрес транспорту. 2023. № 2 (102). С. 115 –123