W artykule przedstawiono wykorzystanie metody kontroli konwergencji do weryfikacji obudowy tunelu drążonego w warunkach fliszu karpackiego. Bazuje ona na obliczeniach numerycznych MES lub MRS i stanowi rozwinięcie metod analitycznych i seminumerycznych, które wykorzystywano w początkach jej stosowania. Dzięki użyciu modeli MES lub MRS możliwe jest odwzorowanie tak skomplikowanego ośrodka, jakim jest flisz karpacki i jego (w większości przypadków) asymetrycznego oddziaływania. Obecnie jedynie przestrzenne modele MES i MRS przewyższają opisywaną metodę pod względem możliwości obliczeniowych.
EN
The paper presents the use of the convergence confinement method for designing and verifying the tunnel lining in the conditions of the Carpathian flysch. It is based on numerical calculations using FEM or FDM and it is a development of the analytical and semi-analytical methods that were used at the beginning of its application. By using FEM or FDM models, it is possible to reproduce such a complex medium as the Carpathian flysch and its (mostly asymmetric) actions. Currently, only spatial FEM and FDM models exceed the described method in terms of computational capabilities.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The running speed of high-speed trains in the tunnel is as high as 350 km, which is very sensitive to the construction disturbance of the new shield tunnel. Therefore, it is of positive significance to study the influence of shield tunneling on existing high-speed railway lines and tunnel structures and control standards. Combined with centrifuge test and three-dimensional numerical simulation, the dynamic response of shield tunnel undercrossing existing high-speed railway tunnel is studied, and the influence of settlement joint and steel pipe pile reinforcement on existing tunnel is analyzed. Studies have shown that the existence of existing tunnels will reduce the surface settlement caused by tunnel excavation, but this shielding effect will be reduced if the influence of construction joints is considered. Therefore, if the construction joint is not considered in the numerical calculation, the ground deformation will be underestimated and the mechanical performance of the existing tunnel structure will be overestimated. In addition, steel pipe piles can effectively control the settlement of existing tunnels.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Ściany szczelinowe stanowią świetne rozwiązanie nie tylko jako obudowy głębokich wykopów garaży podziemnych, ale także obiektów inżynieryjnych, gdzie z powodzeniem przenoszą duże siły pionowe oraz ograniczają osiadanie obiektów. W artykule przedstawiono przykłady zastosowania ścian szczelinowych i baret w przypadku tuneli oraz podpór obiektów mostowych. Omówiono typowe rozwiązania zarówno geometryczne, jak i konstrukcyjne.
EN
Diaphragm walls are a great solution not only for the retaining system of deep excavations in underground garages, but also for engineering objects, where they also successfully transfer high vertical forces and limit the settlement of objects. The article presents examples of the use of diaphragm walls and barretts for tunnels and supports of bridge structures. Typical geometric and construction solutions are also discussed.
W artykule opisano ogólne uwarunkowania projektowania obudowy tunelu oraz zagadnienia budowlane związane z geometrią segmentów i zbrojeniem włóknem rozproszonym na przykładzie projektu i budowy tunelu drogowego w Świnoujściu.
EN
This technical paper focuses on general design requirements of the segmental lining as well as construction issues related to the segments geometry and steel fiber reinforcement in relation to design and construction of tunnel Świnoujście road project.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wybrane aspekty projektowania tunelu T-1 o długości 2255 m i średnicy 14,65 m, budowanego w ciągu drogi ekspresowej S-19. Podano charakterystykę techniczną tunelu oraz scharakteryzowano warunki geologiczno-inżynierskie fliszu karpackiego w rejonie tunelu. Kolejno opisano metodę drążenia tunelu za pomocą tarczy mechanicznej. Szczegółowo przedstawiono wybrane aspekty projektowania geotechnicznego i konstrukcyjnego tunelu. Na zakończenie przedstawiono wybrane konstrukcje tymczasowe w rejonie portali: kołyskę startową dla tarczy oraz startową konstrukcję oporową.
EN
The article presents selected aspects of the design of the T-1 tunnel with a length of 2255 m and a diameter of 14.65 m, built along the S-19 expressway. The technical characteristics of the tunnel were given and the geological and engineering conditions of the Carpathian flish in the tunnel area were characterized. In turn, the method of tunnelling with a TBM was described. Selected aspects of the geotechnical and structural design of the tunnel are presented in detail. At the end, selected temporary structures in the area of the portals were presented: a starting cradle for the shield and a starting retaining structure.
The optimization process of design parameters for composite lining of heavy haul railway tunnel is a key problem to be solved in tunnel engineering design. In order to put forward a better design scheme of composite lining for heavy haul railway tunnel, combined with field measurement and numerical simulation, the optimal working condition design is carried out by changing the thickness of shotcrete layer, the type of grid steel frame and the thickness of secondary lining. The influence of the above design parameters on the stress state of the composite lining is analyzed to obtain the optimal design parameters. Finally, the safety performance of the optimized lining is evaluated by the ultimate bearing capacity curve of the secondary lining section. The research shows that: 1) The optimal design parameters of the composite lining of the tunnel are the thickness of the shotcrete layer of 25 cm, the type of the grid steel frame of H180, the thickness of the secondary lining arch waist and the side wall of 40 cm and 35 cm respectively; 2) Different from the single-track heavy haul railway tunnel, the displacement value of the vault settlement of the double-track heavy haul railway tunnel is significantly greater than that of the inner convergence. Increasing the thickness of the shotcrete layer and changing the type of the grid steel frame have better effects on reducing the vault settlement, and have little effect on the inner convergence.
The paper presents an analysis of determining the load of a model tunnel lining in a noncohesive soil medium at two different heights of soil backfill above the structure. A series of simulations were performed with the flexible and rigid tunnel lining. The analysis was performed by conducting simulations with the use of an author’s program based on the discrete element method. The model previously calibrated on the basis of laboratory tests was used. The loads acting on the structure, the distribution of stresses in the surrounding soil medium and the displacements of this medium in the vicinity of the structure were determined and compared. The effect of soil weight and technological load applied from the surface was taken into account. The values of the numerically obtained loads of the tunnel lining were compared with those calculated according to the classic Hewett’s method. It has been proven that in both cases the degree of cooperation between the structure and soil is significantly related to the rigidity of the structure, hence the loads determined may differ significantly from the results obtained according to classical methods. It was shown that discrete modelling allows to reflect differences in the behaviour of the soil medium resulting from different heights of soil backfill. Smaller horizontal pressure was obtained in the side zones of an excavation at a higher backfill. In addition, significantly greater intensity of vertical soil displacements over the lining were observed with a lower backfill height.
PL
W pracy przedstawiono analizę wyznaczania obciążenia modelowej obudowy tunelowej w niespoistym ośrodku gruntowym przy różnych wysokościach nadkładu gruntu nad konstrukcją. W obu przypadkach przeprowadzono szereg symulacji przy konstrukcji obudowy wiotkiej i sztywnej. Analizy dokonano prowadząc symulacje z wykorzystaniem autorskiego programu opartego na metodzie elementów dyskretnych. Wykorzystano model skalibrowany wcześniej na podstawie badań laboratoryjnych. Określono i porównano obciążenia działające na obudowę, rozkład naprężeń w otaczającym ją ośrodku gruntowym oraz przemieszczenia tego ośrodka w otoczeniu konstrukcji. Uwzględniono działanie ciężaru gruntu oraz obciążenia technologicznego zadawanego z powierzchni. Wartości uzyskiwanych numerycznie obciążeń obudowy porównano z obliczonymi według klasycznej metody Hewetta.
In order to study the ground disturbance and the influence relationship between the two tunnels during the construction of the new shield tunnel undercrossing the existing high-speed railway tunnel, the centrifuge test was used to simulate the construction of the parallel shield tunnel undercrossing the high-speed railway tunnel, and the variation law of the internal force, segment deformation and surface settlement of the existing high-speed railway tunnel undercrossing the shield was studied. It is found that the adverse effects caused by the later tunnel are less than those caused by the first tunnel excavation. For the existing tunnels without settlement joints, the longitudinal settlement of the inverted arch and the vault is U-shaped and anti-U-shaped respectively. The settlement value of the ground surface and the existing tunnel is increased by more than 100%. When the shield passes through the high-speed railway tunnel, the transverse bending strain is larger than the longitudinal, and special attention should be paid at the corner.
W artykule przedstawiono badania prowadzone przez laboratorium GDDKiA nad fibrobetonem przeznaczonym do wykonania prefabrykowanych elementów stanowiących stałą obudowę tunelu pod Świną.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono ogólną charakterystykę metod NATM i ADECO-RS. Wskazano ich podobieństwa oraz istotne różnice. Przedstawiono także wybrane problemy doboru obudowy.
EN
The article presents the general characteristics of the NATM i ADECO-RS tunneling methods. Their similarities and crucial differences are identified. Selected issues of the tunnel lining choice are also presented.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The dynamic development of tunnelling construction that has been observed in recent years results in the necessity to carry out a deeper analysis of previously used methods of designing tunnel facilities. The problem concerns both determining the magnitude of loads acting on the tunnel casing at the stage of its dimensioning and the technology of their drilling. Current studies suggest the possibility of using new design methods taking into account, to a much greater extent, the cooperation of the rock mass with the tunnel lining. An example of such approach is the ADECO-RS method (analysis of controlled deformations in rocks and soils), which was used in the project of a road tunnel under the Mały Luboń mountain along the S7 expressway Kraków-Rabka Zdrój on the Lubień - Rabka Zdrój section. The paper presents the main assumptions of the ADECO-RS method and the way of determining the load acting on the preliminary and final liningbased on the rock mass reaction curve. This method relies to a large extent on the measurements and observations of the behaviour of the face of the tunnel's ancestor and its contour. The paper also presents the results of geodetic measurements carried out in the tunnel, which form the basis for making decisions regarding the construction of individual stages of the tunnel casing. Based on the site visits, the work describes the next stages of ongoing works as well and discusses the issues related to the methods used to identify the rock mass used in the tunnel.
To investigate the mechanical properties of tunnel lining concrete under different moderate-low strain rates after high temperatures, uniaxial compression tests in association with ultrasonic tests were performed. Test results show that the ultrasonic wave velocity and mass loss of concrete specimen begin to sharply drop after high temperatures of 600 °C and 400 °C, respectively, at the strain rates of 10-5s-1 to 10-2s-1. The compressive strength and elastic modulus of specimen increase with increasing strain rate after the same temperature, but it is difficult to obtain an evident change law of peak strain with increasing strain rate. The compressive strength of concrete specimen decreases first, and then increases, but decreases again in the temperatures ranging from room temperature to 800 °C at the strain rates -5s-1 to 10-2s-1. It can be observed that the strain-rate sensitivity of compressive strength of specimen increases with increasing temperature. In addition, the peak strain also increases but the elastic modulus decreases substantially with increasing temperature under the same strain rate.
PL
Odporność ogniowa to jedno z najistotniejszych zagadnień, jakie należy brać pod uwagę przy projektowaniu tunelu. Testowanie właściwości mechanicznych betonu po pożarze stało się, jak dotąd, przedmiotem wielu projektów badawczych. Jakkolwiek powstały liczne publikacje na temat właściwości mechanicznych betonu w trakcie oraz po poddaniu go działaniu wysokich temperatur, niewiele uwagi poświęcono jak dotąd dynamicznym właściwościom mechanicznym betonu w trakcie lub po takim oddziaływaniu. W przypadku wielu konstrukcji betonowych takich, jak tunele czy budynki, oczekuje się, że po pożarze będą one nadal pełniły swoją funkcję. Konstrukcje te mogą być też narażone na obciążenia sejsmiczne w trakcie okresu użytkowania. Dlatego też konieczne jest studiowanie dynamicznych właściwości mechanicznych betonu w trakcie lub po ekspozycji na działanie wysokich temperatur. Aby przeanalizować właściwości mechaniczne betonowych okładzin tunelowych w stanie zróżnicowanego naprężenia od umiarkowanego do niskiego po oddziaływaniu wysokich temperatur, przeprowadzono testy naprężenia jednoosiowego w połączeniu z badaniami ultradźwiękowymi. Klasa wytrzymałości betonu na ściskanie w przypadku wykorzystanych próbek to C40. Próbki poddawano oddziaływaniu szczytowych temperatur, wynoszących 200, 400, 600 i 800 °C. W ramach testów naprężenia jednoosiowego zastosowano cztery wskaźniki naprężenia, tj.: 10-2s-1, 10-3s-1, 10-4s-1. oraz 10-5s-1.
Opisano zasady ustalania miarodajnej ekspozycji ogniowej stowarzyszonej z wymaganą odpornością ogniową obudowy drogowego tunelu komunikacyjnego. Przedstawiono i przedyskutowano przykłady obowiązujących w różnych krajach normatywnych krzywych tunelowych definiujących odpowiedni pożar odniesienia. Analizowane rozwiązania skojarzono z przepisami wprowadzanymi obecnie do krajowej praktyki projektowej.
EN
The rules helpful for specification of reliable fire exposure, associated with required fire resistance established for the lining of road communication tunnels are described in detail in the paper. Examples of some normative tunnel fire curves, obligatory in the most countries all over the world and defining the adequate fire conditions, are presented and widely discussed. The considered solutions are compared with the analogous regulations at present being introduced in Poland to the engineering practice.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Stosowanie technologii z betonem natryskowym jako dodatkowym zabezpieczeniem oraz jako elementem obudowy w budownictwie tunelowym doprowadziło do istotnych usprawnień i rozwinięć. Bazując na betonie natryskowym, zakłada się uzyskanie sprawdzonej konstrukcji zespolonej, przy czym - obok techniki kotwiowej - jako istotne elementy konstrukcyjne służą łuki obudowy. Wymagania techniczne wobec elementu zespalającego w obudowie z betonu natryskowego doprowadziły na początku lat 80. XX wieku do opracowania kratowego łuku nośnego.
EN
The use of shotcrete technology as an additional protection as well as an element of lining in tunneling has led to significant improvements and developments. Basing on the shotcrete, one assumes to obtain a proven compact structure, where - alongside rockbolting technique - steel arches are a support elements. The technical requirements with regard to a consolidation element in the lining made of shotcrete led in the early 80-ties of the XX century to a development of a grid type of a bearing arch.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono historię projektowania, zmian koncepcji i przerw w realizacji budowy metra w Warszawie. Omówiono technologię zrealizowanego odcinka robót. Przedstawiono na tle warunków geologicznych i hydrogeologicznych planowanych tras konieczność realizacji budowy zmechanizowanymi tarczami pełnoprzekrojowymi TBM. Artykuł przedstawia rozwiązania tarczowe do realizacji rozbudowy metra w Warszawie; są to zamknięte tarcze zawiesinowe oraz tarcze zrównoważonych ciśnień. Na przykładzie krótkiego omówienia rozbudowy metra w Madrycie wskazano na wysokie koszty budowy metra w Warszawie i przyczyny ich powstania. W graficzny sposób przedstawiono wpływ zakresu robót dla tarcz zmechanizowanych na koszty realizacji.
EN
The paper covers history of design, concept changes and stoppages in Warsaw metro construction process. Technologies used in construction of existing network were presented. Necessity of mechanized tunnel machine (TBM) implementation was presented on background of geological and hydrogeological conditions. The paper describes tunnel boring machines suitable to Warsaw conditions, as slurry and earth-pressure balance machines. Briefly Madrid metro extension program was depicted. Differences in cost of execution Madrid and Warsaw was shown as well as reasons of their origin. Effect of range of TBM tunnelling works into construction cost was presented on the diagram.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki obliczeń stateczności (metodą różnic skończonych) tunelu w obudowie kotwiowej, z betonu natryskowego i łuków stalowych. Modelując układ obudowy, zakładano, że jej elementy nie zostały zainstalowane w sposób idealny i badano wpływ błędów wykonania na zachowanie się wyrobiska. Rozważaniami objęto wpływy niedokładnego kontaktu warstwy betonu natryskowego ze ścianami tunelu, brak spójności między kotwiami a ściankami otworów, niewłaściwe posadowienie odrzwi obudowy na podłożu. Referat na ten temat wygłosił Autor na Konferencji Naukowo-Technicznej "Budownictwo Podziemne '2000" w Krakowie.
EN
The article demonstrated results of calculation of stability (by definite difference method) of the Tunnel with rockbolting and with the support of shotcrete and steel arches. Modelling the layout of the lining it has been assumed that it elements have not been installed in an ideal way and the influence of such errors on behaviour of the working has been investigated. The consideration included the influence of not exact contact of a shotcrete layer with the wall of the Tunnel, lack of cohesion between bolts and wall of the holes, incorrect setting of door frames on the floor. The paper on the subject has been presented by the author at the Scientific-Technical Conference "Underground Construction '2000" in Cracow.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.