ІННОВАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ СПОРУДЖЕННЯ ПІЛОННОЇ СТАНЦІЇ МЕТРОПОЛІТЕНУ НА ОСНОВІ ДОСВІДУ ВИКОРИСТАННЯ NATM
DOI:
https://doi.org/10.15802/bttrp2024/303287Ключові слова:
метрополітен; станція пілонного типу; Новоавстрійський метод проходки тунелів; технологія спорудження; чисельний аналіз; метод скінченних елементівАнотація
Мета. Станція метрополітену пілонного типу глибокого закладення доволі довгий час вважалася підземною конструкцією, що вже не має потенціалу розвитку. Однак, після впровадження інноваційних технологій під час будівництва Дніпровського метрополітену, зокрема Новоавстрійського методу проходки тунелів (NATM), ця конструкція знову застосовується і має розвиток подальшого використання. Метою наукової статті є аналіз інновацій в технології спорудження трьохсклепінчастої пілонної станції метрополітену із збірного залізобетону з використанням NATM, які потребують наукового обґрунтування. Методика. Для досягнення поставленої мети переглянуто традиційну технологію спорудження пілонної станції глибокого закладення. Проведений аналіз особливостей NATM, які дозволяють застосувати його під час спорудження пілонної станції в міцних скельних породах. Реалізований поетапний аналіз спорудження станції із залученням математичного моделювання на основі методу скінченних елементів. Для цього створено ряд скінченно-елементних моделей кожного етапу спорудження станції пілонного типу. Після проведеного чисельного аналізу було проведене коригування вказаних моделей у відповідності до змін, що пов’язані з новою технологією спорудження. Результати. Отримано значення напружено-деформованого стану пілонної станції в ході чисельного аналіз кожного етапу спорудження. Аналіз напружень доводить можливість застосування інноваційної технології спорудження у випадку пілонної станції. Наукова новизна. На основі виконаного чисельного аналізу поетапного спорудження пілонної станції на основі NATM, отримано залежності, що дозволяють переглянути існуючу концепцію спорудження цього типу станцій в міцних скельних породах. Отримані дані обґрунтовують застосування NATM і вивільнюють потенціал проаналізованої підземної споруди. Практична значимість. Проведене обґрунтування інноваційної технології на основі NATM дозволяє розширити область її застосування та успішно проводити будівництво таких складних підземних об’єктів.
Посилання
Alkhdour, A., Tiutkin, O., Bannikov, D., & Heletiuk, I. (2023). Substantiating the parameters for a non-circular structure of the mine shaft under construction in a heterogeneous rock massif. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1156, 012008. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/1156/1/012008. (in English)
Chang, S. B., Kwon, S., Moon, S. J., & Lee, S. D. (2005). A design case study of the very wide 3-arch tunnel under the railroad station building. Underground Space Use: Analysis of the Past and Lessons for the Future, 135-139. (in English)
Pichler, C., Lackner, R., Martak, L., & Mang, H. A. (2004). Optimization of jet-grouted support in NATM tunneling. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 28(7-8), 781-796. (in English)
Pshynko, O., Radkevych, A., Netesa, M., & Netesa, A. (2020). Problems of development of an underground transport infrastructure of cities. Transport Problems, 15(1), 81-91. (in English)
Rabcewicz, L., Golser, J. (1973). Principles of dimensioning the supporting system for the "New Austrian tunnelling method". Water power, 25(3), 88-93. (in English)
Radkevych, A., Tiutkin, O., Kuprii, V., & Tkach, T. (2023). Regularities of the stress state of the rock massif around the single-vault station under construction by NATM. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1156, 012009. DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/1156/1/012009. (in English)
Bannikov, D. O., Kuprii, V. P., & Votchenko, D. Yu. (2021). Zakonomirnosti napruzheno-deformovanoho stanu oprav pid chas budivnytstva pilonnoi stantsii metropolitenu. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka, 19, 19-27. (in Ukrainian)
Bilchenko, A. V., & Smolianiuk, N. V. (2021). Prychyny porushennia heotekhnolohii pry budivnytstvi tuneliv i metropoliteniv. Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho avtomobilno-dorozhnoho universytetu, 93, 74-82. (in Ukrainian)
Perelmuter, A. V., & Slivker, V. I. (2002). Raschetnye modeli sooruzheniy i vozmozhnost ikh analiza. Kyiv: Stal. (in Russian)
Petrenko, V. I., Petrenko, V. D., & Tyutkin, A. L. (2005). Sovremennye tekhnologii stroitelstva metropolitenov v Ukraine. Dnipropetrovsk: Nauka i osvita. (in Russian)
Petrenko, V. D., Bannikov, D. O., & Netesa, M. I. (2020). Heofizychni doslidzhennia ta ukriplennia sharuvatoho ta vodonasychenoho gruntovoho masyvu v umovakh Kyivskoho metropolitenu. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka, 17, 62-72. (in Ukrainian)
Tiutkin, O. L., Kuprii, V. P., & Bielikova, S. I. (2021). Porivnialnyi analiz tekhnolohii sporudzhennia eskalatornoho tuneliu Dniprovskoho metropolitenu NATM. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka, 20, 86-91. (in Ukrainian)
Tiutkin, O. L. (2020). Teoretychni osnovy kompleksnoho analizu tunelnykh konstruktsii. Dnipro: Zhurfond. (in Ukrainian)
