Browse
Recent Submissions
Item Випуск 17. Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика(Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ, 2020)UKR: У статтях висвітлені наукові дослідження, виконані авторами в Дніпропетровському національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та інших організаціях. Статті присвячені вирішенню актуальних питань з проблем розрахунків, проектування, будівництва, експлуатації та реконструкції мостів, тунелів і інших інженерних споруд, застосування сучасних будівельних матеріалів і технологій будівництва, пошуку шляхів підвищення надійності та подовження довговічності інженерних споруд. Збірник наукових праць становить інтерес для працівників науково-дослідних організацій, викладачів вищих навчальних закладів, докторантів, аспірантів, магістрантів та інженерно-технічних працівників.Item Numerical Analysis of Reinforcement of Sections With Transitional Rigidity on Approaches to Railway Bridges(Dnipro National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Dnipro, 2020) Marochka, Vitalii V.; Boboshko, Stepan H.EN: Purpose. To analyze the mechanism of work of embankments, to model three-dimensional models and to compare methods of their reinforcement on transitional areas on approaches to railway bridges using the Lira software based on finite element method (FEM). To do comprehensive analysis of results and comparison of constructive performance of different reinforcement methods. Methodology. Numerical finite element modeling (FEM) had been performed to study the work of embankments in transition sections on approaches to railway bridges. Four three-dimensional models of the construction of the transitional section, corresponding to the real bridge, had been constructed. These models had been tested for nominal load to evaluate their performance relative to each other. Findings. As a result of the calculations, the deformation characteristics for the basic model and each of the reinforcement types had been obtained, and their comparisons had been made by determining the maximum vertical deformations and vertical deformations at key points. The analyze of feasibility of using the tested reinforcement methods under different real initial conditions had been performed. Originality. The main aspects of the work of the transition sections over long periods of time had been revealed. Comparisons of fundamentally different methods and types of reinforcement of sections with transient stiffness had been made. The expediency of the methods of reinforcement of the embankment construction in the transitional sections that had been proposed in previous works had been tested. Practical value. The proposed reinforcement methods may be used depending on the specific design conditions, the budget, and other factors. Evaluating the work of different types of reinforcement during numerical analysis makes it possible to move away from large-scale field trials and focus on other methods, which significantly reduces time spent on solving current problems.Item Порівняльний аналіз спеціальних способів під час проходки вертикальних виробок(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2020) Тютькін, Олексій Леонідович; Мірошник, Віталій АнатолійовичUKR: Мета. Все частіше в умовах України будівництво тунелів і метрополітенів потребує спеціальних способів робіт, що дозволяють зменшити водонасиченість та збільшити стійкість ґрунтів та порід оточуючого масиву. Різноманіття способів, що застосовуються в підземному будівництві, потребує наукового обґрунтування, особливо коли спеціальні способи близькі за прямими та трудовитратами. Метою наукової статті є аналіз спеціальних способів проходки вертикальних виробок у складних інженерно-геологічних умовах для визначення області їх застосування. Методика. Існуючі технології закріплення водонасичених ґрунтів використовують без достатнього наукового обґрунтування, в деяких випадках без проведення техніко-економічного порівняння способів на стадії проєктування. Слід виокремити особливості, переваги та недоліки кожного з них та окреслити межі їх застосування. Для досягнення поставленої мети розглянуті і проаналізовані три спеціальні способи закріплення ґрунтів: «стіна в ґрунті», штучне заморожування ґрунтів та струминна цементація «jet-grouting». Результати. Визначені переваги та недоліки трьох способів закріплення ґрунтів та розрахована кошторисна вартість будівництва. Доведено, що єдиною технологією, що забезпечує безпечну проходку стовбурів в складних умовах під час проходки протяжних складних ділянок або у разі проходки дуже глибоких стовбурів, є технологія заморожування ґрунтів. А у тих випадках, коли потужність шарів слабких обводнених ґрунтів незначна, ефективнішою стає технологія струминної цементації ґрунтів «jet-grouting». Результати аналізу є підґрунтям для подальшого обґрунтування кожного зі способів з позиції напружено-деформованого стану загальної системи, що утворюється при спорудженні підземних об’єктів, зокрема вертикальних виробок для шахтних стовбурів. Наукова новизна. Проведений порівняльний аналіз трьох основних спеціальних способів спорудження вертикальних виробок надав змоги окреслити та науково обґрунтувати умови застосування кожного з них. Практична значимість. У програмному комплексі АВК-5 (3.5.1) було виконано розрахунок кошторисної вартості всіх трьох способів закріплення ґрунтів. За результатами розрахунку штучне замороження ґрунтів є найбільш економічно вигідним.Item Визначення конкурентоздатного напрямку відновлення експлуатаційної придатності м’яких покрівель(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2020) Радкевич, Анатолій Валентинович; Бичевий, П. П.; Мішук, К. М.UKR: Мета. Переорієнтація покрівельних робіт з нового будівництва в ремонтну сферу без суттєвої трансформації загальноприйнятих технологічних вирішень та відсутність в достатньому обсязі засобів механізації зумовили необхідність радикального вдосконалення комплексу заходів ремонту багатошарових покрівель. Методика. Послідовність зміни технічного стану руберойдних покрівель, яка змінюється від нормального без пошкоджень до аварійного з проміжними задовільним і непридатним до нормальної експлуатації в залежності від питомої пошкодження і протікання покрівлі впливає на визначення загальноприйнятих матеріальних ресурсів, засобів та способів улаштування та способів улаштування і відновлення м’яких покрівель, а також механізму і кінетики втрати експлуатаційної придатності являються ключовим чинником вдосконалення усієї сукупності заходів, спрямованих надати конкурентопридатності технологіям. Результати. Технології ремонту точкових і локальних ушкоджень у вигляді тріщин, розривів, відшарувань, які виконуються розрізанням і подальшим наклеюванням шматків полотнищ на підготовлені ділянки з шпатлюванням, дозволяють отримати короткочасні результати. Усунення суцільних поверхневих ушкоджень нанесенням додаткового шару рулонного або мастичного матеріалу пов’язано з неминучим збереженням в нижчих шарах причин передчасної втрати експлуатаційних функцій покриттям. Результати надають можливість виконувати бездемонтажні ремонтно-відновлювальні роботи з використанням цілеспрямовано запропонованої ремонтної композиції з мінімально можливими витратами ресурсів та високим ступенем механізації. Розроблена технологія базується на здатності використовуваної ремонтної композиції просочувати і насичувати прилеглі поверхні інгредієнтами, здатні усунути пошкодження певного виду і повернути покривному або захисному шарам початковий гідроізолюючий потенціал і посилити його. Наукова новизна. Обґрунтування можливостей використання залишкового гідроізолюючого ресурсу існуючої м’якої покрівлі його насиченням інгредієнтами запропонованої ремонтної композиції. Практична значимість. Надається можливість ефективно використовувати, відновлювати і підсилювати залишковий гідроізолюючий потенціал бітумно-руберойдної покрівлі пневморозпиленням ремонтної композиції розробленого складу.Item Геофізичні дослідження та укріплення шаруватого та водонасиченого ґрунтового масиву в умовах Київського метрополітену(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2020) Петренко, Володимир Дмитрович; Банніков, Дмитро Олегович; Нетеса, Микола ІвановичUKR: Мета. Актуальним питанням для тунелів метрополітену мілкого закладення в складних інженерно-геологічних умовах є визначення фізико-механічних властивостей ґрунтів не тільки під час інженерних вишукувань, але й під час їх вивчення з використанням геофізичних методів дослідження ґрунтових умов. Крім того, важливо обрати способи покращення властивостей ґрунтів шляхом укріплення, особливо в зонах зниження їх міцносних параметрів. Це забезпечує ефективну експлуатацію тунелів з виключенням небезпечних явищ типу віброповзучості ґрунтів і деформацій колій та оправ. Методика. Використовуючи існуючі положення про геофізичні дослідження, з метою визначення слабких місць шаруватого та водонасиченого масиву та обґрунтування способів його укріплення, розроблено основи комплексного дослідження та виробничої реалізації для підвищення рівня безпечної роботи тунелів метрополітену. Результати. Виконано геофізичні дослідження по виявленню слабких місць в ґрунтовій товщі по трасі перегінних тунелів Сирецько-Печерської лінії Київського метрополітену (лівий берег Дніпра) та встановлено, що в сучасних умовах для підсилення слабких водонасичених та шаруватих ґрунтів необхідно використовувати способи перемішування ґрунтів з в’яжучими речовинами, які ін’єктуються під тиском. Наукова новизна. На основі виконаних аналітичних досліджень отримана залежність пористості слабких водонасичених ґрунтів від відношення прискорення коливань до прискорення сили тяжіння при визначених частотах коливань колії, обумовлених рухом поїздів метрополітену, а також визначені параметри укріплення ґрунтів з боків та під лотком оправи перегінних тунелів. Практична значимість. Застосування геофізичних методів визначення слабких місць в ґрунтовому масиві дозволило виконати їх укріплення в діючих тунелях метрополітену мілкого закладення та знизити ризик їх небезпечної експлуатації.Item Механічні процеси у ґрунтовому масиві при горизонтальних виробках (огляд)(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2020) Лучко, Йосип Йосипович; Бубняк, Т. І.; Кравець, Іван БогдановичUK: Мета. Метою роботи є огляд та аналіз існуючих науково-технічних джерел, які присвячені методам і способам горизонтальних виробок та технологічним процесам, які проходять у ґрунтовому масиві при прокладці інженерних комунікацій на основі досвіду провідних організацій. Дослідити ефективність застосування того чи іншого способу безтраншейної прокладки труб та інженерних комунікацій у сучасних умовах будівництва. Методика. На основі аналізу сучасних методів і способів силового впливу на ґрунтовий масив та механічних і технологічних процесів, які відбуваються у ґрунтовому масиві при горизонтальних виробках методом статичного проколу та методом продавлювання. Сформулювати загальні відомості про процеси в ґрунтовому масиві та вплив основних динамічних властивостей ґрунтів на вказані процеси. На основі відомих і існуючих даних для подальших досліджень ми сформулюємо основні теоретичні засади та відповідні припущення для дослідження механічних процесів при проведення горизонтальних виробок тим чи іншим більш ефективним способом ущільнення ґрунтового масиву. Також вивести нестаціонарні рівняння руху ґрунту із врахуванням коефіцієнта тертя до зовнішньої поверхні труби, та сформулювати розрахункову схему для виведення розрахункових рівнянь рівноваги ґрунтового масиву. Результати. Виконано аналіз вітчи-зняних та закордонних науково-технічних джерел щодо безтраншейних способів прокладки інженерних комунікацій. Зокрема, у вступі описано загальні відомості та актуальність і постановка проблеми дослідження механічних процесів у ґрунтовому масиві при горизонтальних виробках. Розглянуто основні дані літературних джерел, які дали змогу проаналізувати основні методи та способи прокладки інженерних комунікацій та змогу оцінити ефективність застосування того чи іншого способу в конкретній ситуації і умовах. Ґрунтовно проаналізовано можливості ефективного застосування методу статичного проколу методу продавлювання залежно від діаметра виробки. Сформульовані основні задачі, які необхідно розв’язати у майбутньому. Наукова новизна. В даній статті на основі аналізу науково-технічних джерел силового впливу на суцільний ґрунтовий масив, вдалось узагальнити результати досліджень впливу механічних і технологічних процесів на ґрунтовий масив. Зокрема, дослідити механічні процеси ущільнення ґрунтового масиву при виконанні виробки методом статичного проколу і методом продавлювання та встановити їх ефективність при прокладці підземних інженерних комунікацій закритим способом. Також, вперше досліджено вплив основних динамічних властивостей ґрунтів на процеси, які проходять у ґрунтовому масиві, при дії силового навантаження використовуючи той чи інший метод підземної виробки. Практична значимість. На підставі аналізу науково-технічних джерел силового впливу на ґрунтовий масив отримано дані про можливості ефективно застосовувати закриті (безтраншейні) способи прокладки водопропускних труб, каналізації, теплових трас, підземних переходів під залізничними та автомобільними дорогами та інших інженерних комунікацій, це особливо актуально для мегаполісів, але не всебічно вивчений цей напрямок і деякі аспекти потрібно досліджувати і уточнювати для подальшого практичного застосування.Item Оцінка несучої здатності тунельного шляхопроводу із металевих гофрованих конструкцій при дії динамічних навантажень залізничного транспорту(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2020) Ковальчук, Віталій ВолодимировичUK: Мета. Метою роботи є визначення несучої здатності металевих гофрованих конструкцій тунельного шляхопроводу великого поперечного перерізу при дії динамічних навантажень від залізничного транспорту. Такі дослідження необхідні для обґрунтування можливості застосування металевих гофрованих конструкцій у тілі насипу залізничної колії. Методика. Визначення несучої здатності тунельного шляхопроводу проведено за допомогою удосконаленої аналітичної методики оцінки несучої здатності металевих гофрованих конструкцій великого поперечного перерізу (більше 6,0 м). Результати. Результати багатоваріантних розрахунків металевих гофрованих конструкцій тунельного шляхопроводу показали, що максимальні значення напружень у конструкції виникають при проїзді ділянкою залізничної колії локомотива 2М62 і вони станов-лять 145,45 МПа, а коефіцієнт величини пластичного шарніру становить 0,41. Проведені динамічні випробування металевих гофрованих конструкцій шляхопроводу від дії рухомого складу залізниці показують, що метал гофрованої конструкції працює у пружній стадії та має 60 % запас несучої здатності. Наукова новизна. Вперше проведено оцінювання несучої здатності тунельного шляхопроводу із металевих гофрованих конструкцій великого поперечного перерізу при взаємодії з ґрунтовою засипкою та із врахуванням її ступеня ущільнення і величини динамічного навантаження від рухомого складу залізниці. Практична значимість. Отримані результати напружено-деформованого стану тунельного шляхопроводу можуть бути корисними для проєктних організацій, які займаються розрахунками подібних конструкцій, що експлуатуються у тілі насипу залізничної колії. Споруди із металевих гофрованих конструкцій можуть використовуватися у залізничному будівництві у вигляді малих мостів, водопропускних труб та шляхопроводів, поперечним перерізом до 14,0 м.Item Перспективи застосування редисперсійних порошків для регулювання властивостей гіпсових сумішей(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2020) Дрозд, А. А.; Штайнбреш, О. В.; Дехта, Т. М.; Громова, Олена ВячеславівнаUK: Мета. Розробка сухих будівельних сумішей на основі гіпсу і збільшення терміну їх придатності за рахунок введення складних добавок на основі негашеного вапна та дисперсії [ПВАД] полівінілацетату. Методика. У роботі використані стандартні методи дослідження для визначення фізико-механічних властивостей гіпсових в’яжучих і якості комплексних добавок згідно з ДСТУ Б В.2.7-82-99, ДСТУ Б В.2.7-23-95, ДСТУ Б В.2.7-65-97. Дослідження фазового складу матеріалів, мікро- та макроструктури проводились за допомогою рентгенофазового аналізу, електронної і світлової мікроскопії. Результати. Досліджено вплив основних складових добавки (дисперсії полівінілацетату та вапна) на властивості напівводного гіпсу. Запропоновано та установлено хімізм взаємодії компонентів складової добавки, згідно з яким лужний гідроліз полівінілацетату призводить до утворення полівініловий спирт, особливістю структури, молекули якої - наявність гідрофільних ОН− груп і гідрофобний компонент – вуглеводородневий радикал. Гідрофільна частина молекули, будучи іонною, адсорбується на поверхні часток в’яжучого, утворює мономолекулярну плівку, орієнтовану гідрофобною частиною від часток гіпсу. Можливо також утворення ацетату кальцію Са(СН3СОО)2, що підвищує концентрацію іонів кальцію в розчині. Комбінована дія продуктів гідролізу значно знижує розчинність напівгідрату, швидкість утворення центрів кристалізації, тим самим забезпечуючи ефект сповільнення. Наукова новизна. Теоретично обґрунтована та експериментально доказана можливість отримання сухої добавки-сповільнювача утворення гіпсу на основі негашеного вапна і полівінілацетатної дисперсії внаслідок утворення полівінілового спирту і солей ацетату кальцію в результаті лужного гідролізу дисперсії (ПВАД) полівінілацетату під час гасіння вапна в гідратне вапно-пушонку. Практична значимість. Результати роботи реалізовано у виробництві сухих гіпсових сумішей.