This study explores a variety of mountain settlements and stress-strain problems caused by tunnels passing through mountain fault zones. Based on the research background of the Lianfeng Mountain tunnel project, the expansion pressure of the rock mass was introduced through the Kastner formula using ABAQUS finite element simulation software. A mountain structure model was established, and the structural stress state of the mountain after tunnel excavation and the stability law of the secondary lining were studied. The results showed that for the double-layer steel frame, the inner steel frame of the tunnel bore more stress. In the normal section, the settlement of the tunnel vault was similar to the amount of bottom uplift. However, in the broken section, the settlement of the vault was significantly greater than the amount of bottom uplift. The excavation of the second tunnel during the construction of the double tunnel caused the strain in the first tunnel to increase. This study provides a theoretical reference for the safety analysis of similar mountain tunnels.
The majority of existing methodologies for tunnel assessment and classification are rooted in empirical construction practices. Traditionally, these approaches ascertain the magnitude of a tunnel’s scale by relying on a solitary parameter, such as its length or cross-sectional dimensions, often neglecting the critical role of environmental factors. This oversight significantly restricts the methods’ broader utility. Hence, there is a pressing need to innovate a comprehensive tunnel assessment and grading framework that seamlessly incorporates both geological and environmental parameters, thereby broadening its applicative horizons. To achieve a more nuanced understanding of tunnel scales, an encompassing classification paradigm has been conceived. This paradigm takes into account a spectrum of six critical determinants: tunnel length, cross-sectional dimensions, the geological influence coefficient, the structural importance of the tunnel, the gradient of the tunnel’s slope, and the net distance between interconnected tunnels. A sophisticated formula has been devised to calculate the total volume of excavation, with geological considerations primarily hinged on the tunnel’s length and cross-sectional dimensions. Additionally, the formula is calibrated to integrate other pivotal factors, notably environmental impacts. Upon this robust foundation, a novel tunnel assessment and classification protocol has been articulated. This protocol harmoniously blends geological and environmental attributes with pragmatic considerations. A case study, focusing on a quintessential tunnel, has been meticulously conducted, yielding results that substantiate the method’s efficacy and reliability. The research’s deliverables offer a substantive benchmark for tunnel assessments and classifications within contexts characterized by intricate environmental dynamics.
Niniejszy artykuł omawia możliwości wy-korzystania tunelowania ICMP jako medium do szyfrowanej i niezawodnej komunikacji. Przedstawiono mechanizm działania opracowanej biblioteki do tunelowania ICMP, a także omówiono wprowadzone środki zapewniające niezawodność, szyfrowanie oraz ukrycie komunikacji. Dodatkowo przeprowadzono porównanie tej biblioteki z innymi rozwiązaniami oraz dokonano analizy wyników badań nad jej funkcjonalnością. Przeprowadzone testy wykazały, że opracowana biblioteka umożliwia stabline tunelowanie ICMP z zachowaniem szyfrowania oraz mechanizmów zapewniających niezawodność transmisji. Analiza wyników potwierdziła, że zastosowanie zoptymalizowanego rozmiaru pakietów utrudnia wykrycie komunikacji przez systemy monitorujące ruch sieciowy.
EN
This article explores the potential of ICMP tunneling as a viable medium for encrypted and reliable communication. It outlines the mechanisms employed in the developed ICMP tunneling library, as well as the strategies implemented to ensure reliability, encryption, and covert communication. Furthermore, a comparative analysis of this library against other solutions is conducted, accompanied by an evaluation of the findings from a functional study. Tests proved that the developed li-brary allows stabile ICMP tunneling while maintaining encryption and mechanisms to ensure transmission reliability. Analysis of the results confirmed that the use of an optimised packet size makes it more difficult for network traffic monitoring systems to detect the communication.
Metal-insulator-metal (MIM) tunnel diodes are desirable for applications including ultra-high frequency rectenna detectors, solar cells, and mixers due to their femtosecond-fast transmission. These applications place strict demands on the current-voltage I(V) properties of diodes. In this paper, a single insulator tunnel diode is simulated using SILVACO ATLAS software to correlate the importance of insulator interfacial stability to MIM rectification performance, which helped to analyse and develop MIM diodes with the desired properties. By keeping the Al2O3 insulator layer, different metals were used as electrodes of the MIM diode to achieve the desired asymmetry. Two schemes of electrode asymmetry were proposed, the first scheme is based on using a metal that produces a constant barrier height at one side of the insulator layer and different barrier heights at the other by using different metals. The second structure implicates using different metals at the sides of the insulator to achieve different barrier heights but with constant barrier differences between the metals. A voltage range of 0.4 V was used to study electrical characteristics. It is found that the MIM structure with fixed barrier height at cathode side produces a good asymmetry with poor nonlinearity, while the results of fixed barrier height at anode side reveals that the figure of merit (FOM) strongly depends on the work function difference of the metals of the MIM structure. For the constant barrier differences, it is found that the smaller the barrier height the larger the current response produced and the lower the turn on voltage. The impact of insulator thickness on the diode FOM shows that the lowest thickness produces the highest asymmetry and nonlinearity.
PL
Diody tunelowe typu metal-izolator-metal (MIM) są pożądane w zastosowaniach, w tym w detektorach prostokątnych ultrawysokiej częstotliwości, ogniwach słonecznych i mikserach ze względu na ich szybką transmisję femtosekundową. Te zastosowania nakładają surowe wymagania na właściwości prądowo-napięciowe I(V) diod. Przeprowadziliśmy symulację pojedynczej diody tunelowej izolatora za pomocą oprogramowania SILVACO ATLAS, aby skorelować znaczenie stabilności międzyfazowej izolatora z wydajnością prostowania MIM, co pomogło nam przeanalizować i opracować diody MIM o pożądanych właściwościach. Zachowując warstwę izolatora Al2O3, zastosowano różne metale jako elektrody diody MIM w celu uzyskania asymetrii elektrody. Zaproponowano dwa schematy asymetrii elektrod, pierwszy schemat opiera się na zastosowaniu metalu, który wytwarza stałą wysokość bariery po jednej stronie warstwy izolatora i różne wysokości bariery po drugiej, przy użyciu różnych metali. Druga struktura implikuje użycie różnych metali po bokach izolatora w celu uzyskania różnych wysokości bariery, ale przy stałych różnicach bariery między metalami. Do badania charakterystyk elektrycznych wykorzystano zakres napięcia 0,4 V. Stwierdzono, że struktura MIM ze stałą wysokością bariery po stronie katody daje dobrą asymetrię ze słabą nieliniowością, podczas gdy wyniki ze stałą wysokością bariery po stronie anody pokazują, że liczba zasług (FOM) jest silnie zależna od różnicy pracy wyjścia posiłki struktury MIM. Stwierdzono, że dla stałych różnic barierowych im mniejsza wysokość bariery, tym większa odpowiedź prądowa i niższe napięcie włączenia. Wpływ grubości izolatora na diodę FOM pokazuje, że najmniejsza grubość izolatora powoduje największą asymetrię i nieliniowość.
Budownictwo tunelowe w Polsce mocno przyspieszyło. Trwają zaawansowane prace nad odcinkami drogowymi i kolejowymi, a kolejne inwestycje są w przygotowaniu. Mimo że w Polsce tunelowe budownictwo podziemne, przede wszystkim ze względu na uwarunkowania geograficzne, nie jest szeroko stosowane, to wpływa korzystnie na rozwój transportu.
Budowa metra w Warszawie ma długą historię, sięgającą początku XX w. Władze miasta w 1925 r. zdecydowały, aby wzorem innych stolic europejskich rozpocząć prace nad projektem miejskiej kolei podziemnej. Pierwsza koncepcja sieci metra powstała w 1927 r. Zaproponowany układ przewidywał budowę dwóch linii – pierwszej na kierunku północ – południe i drugiej, z Pragi na Wolę, na kierunku wschód – zachód. Jak widać po 100 latach, układ nie zmienił się, a tylko długości linii i lokalizacje stacji są inne.
In this work, we present the results of modeling of InAs/Si Electron-Hole Bilayer Tunnel Field Effect Transistor. For this purpose, we used a developed numerical device simulator based on a self-consistent solution of Poisson and Schrödinger equations. We present the analysis of the impact of the channel layer thickness on the current-voltage characteristics. We show that using heterostructure in the device channel can give additional freedom in constructing the EHB TFET.
PL
W niniejszej pracy przedstawiamy wyniki modelowania polowego tranzystora tunelowego Si/InAs z biwarstwą elektronowo-dziurową. W tym celu wykorzystaliśmy opracowany numeryczny symulator przyrządów bazujący na samouzgodnionym rozwiązaniu równań Poissona i Schrödingera. Prezentujemy analizę wpływu grubości kanału na charakterystyki prądowo-napięciowe. Pokazujemy, iż wykorzystanie heterostruktury w obszarze kanału przyrządu może dać dodatkową swobodę w konstruowaniu tranzystora tunelowego EHB TFET.
W ostatnich latach nastąpił ogromny wzrost liczby budowanych tuneli. Buduje się w różnych warunkach górniczo–geologicznych, zarówno bardzo korzystnych, jak i wyjątkowo niekorzystnych, co powoduje liczne zagrożenia. Mogą one prowadzić do katastrof lub poważnych awarii. W części pierwszej artykułu („NBI” 2022, nr 1, s. 64–66) omówiono kategorie katastrof w tunelach, biorąc pod uwagę metody drążenia i skutki katastrof. Natomiast w tej części artykułu, posługując się przykładami, zostały przedstawione główne przyczyny tych katastrof.
In drill and blast tunneling method (D&B), non-electric detonators are the most commonly used initiation system. The constant development of excavation technology provides advanced tools for achieving better results of excavation. The research presented in this paper was focused on the attempt to evaluate the influence of electronic detonators, which nowadays are unconventional in tunnelling engineering, on the quality of the excavated tunnel contour. Based on the data form Bjørnegård tunnel in Sandvika, where electronic detonators were tested in five blasting rounds, detailed analysis of drilling was performed. The analysis was made based on the data from laser scanning of the tunnel. 103 profile scans were used for the analysis: 68 from non-electric detonators and 35 from electronic detonators rounds. The results analyzed in terms of contour quality showed that comparing to the results from rounds blasted with non-electric detonators, there was not significant improvement of the contour quality in rounds with electronic detonators.
PL
Obserwowany w dzisiejszych czasach rozwój metod tunelowania ukierunkowany jest przede wszystkim na redukcję czasu i kosztu budowy. Efektywność jest najważniejszym czynnikiem w procesie planowania i realizacji konstrukcji. W przypadku metod klasycznych budowy tuneli istotny wpływ na efektywność metody ma dobór sposobu urabiania masywu skalnego. W artykule do analizy wybrano technikę strzałową (drill and blast), w której efektywność można opisywać za pomocą wielu czynników, takich jak: stosunek rzeczywistej długości postępu przodka do długości wierconych otworów, poziom drgań i hałasu oraz jakość konturu tunelu, która może być scharakteryzowana poprzez przebranie, niedobranie oraz chropowatość konturu [7-14]. Minimalizacja wartości wszystkich wyżej wymienionych czynników pozwala na optymalizację procesu budowy. Jednym z istotniejszych czynników, przyczyniającym się do redukcji czasu realizacji i kosztu obiektu w odniesieniu do użycia materiałów wybuchowych, stosowanych elementów zabezpieczenia masywu skalnego, czy ograniczenia wywozu ponadplanowego urobku, jest jakość konturu tunelu [15-16]. W literaturze, wielu autorów podkreśla znaczenie dokładności wiercenia [20-29] oraz zastosowanego sposobu inicjacji ładunków wybuchowych w odniesieniu do osiągniętej jakości konturu [30-39]. W artykule podjęto się analizy zagadnienia wpływu stosowania zapalników elektronicznych w miejsce nieelektrycznych na jakość konturu. Zagadnienie analizowano na podstawie wyników badań prowadzonych na projekcie Sandvika-Wøyen. W tunelu Kjørbo-Mølla, części tunelu Bjørnegård, który realizowany był metodą strzałową (D&B), testowano różne detonatory jako układ inicjujący wybuch. Analiza została wykonana na podstawie danych z badań terenowych, z siedmiu rund podstawowych z użyciem zwykłych zapalników nieelektrycznych i pięciu rund testowych z zapalnikami elektronicznymi.
One of major design problems associated with shallow tunnelling in urbanized areas is the prediction of ground displacements caused by the construction process. Advanced tunnelling techniques such as shield tunnelling using Earth Pressure Balance Tunnel Boring Machines (EPB-TBMs) allow for significant reductions of settlements observed at the ground surface in comparison to tunnelling methods used in the past. The predictions of these displacements are often based on semi-empirical methods and prior experience. In addition to relative simplicity of such methods, their robustness and decades of validation in many tunnelling projects make them attractive for practical use. The tunnelling-induced settlement trough at the ground surface can be described by inversed Gaussian distribution function. It requires only the assumption of two parameters, namely: expected volume loss (VL) and the distance to the point of inflection (iy ), which is dependent on the empirical trough width parameter (K) and the tunnelling depth (z0). The values of those parameters have a strongly empirical nature; they should be established based on comparable experience obtained from full scale tunnelling projects with similar technique and at similar ground conditions. The paper presents the problem of variability of those parameters and discusses the need for its assessment. As volume loss is strongly related to the tunnelling technique, the study focuses on EPB-TBM tunnelling as the most commonly implemented one in recent years. Variability of parameters observed for different ground conditions in different countries is summarized. Finally, preliminary assessment of variability of settlements observed in Warsaw region is presented.
PL
Jednym z głównych wyzwań związanych z projektowaniem płytko posadowionych tuneli na terenach zurbanizowanych jest predykcja deformacji podłoża wywołana procesem ich drążenia. Zaawansowane techniki realizacje takie jak zastosowanie tarcz zmechanizowanych TBM typu EPB pozwala na znaczną redukcję osiadań obserwowanych na powierzchni terenu, w porównaniu do technik stosowanych w przeszłości. Przewidywanie tych przemieszczeń jest oparte głównie o stosowanie modeli pół-empirycznych oraz wcześniejsze doświadczenia porównywalne. Poza samą prostotą tych metod, dekady ich stosowania w projektowaniu tuneli stanowią wystarczającą walidację skłaniającą projektantów do ich wyboru w analizach projektowych. W podejściu pół-empirycznym, niecka osiadania na powierzchni terenu wywołana tunelowaniem jest opisywana odwróconą funkcją rozkładu normalnego Gaussa. Wymaga to jedynie przyjęcia założeń odnośnie dwóch parametrów, mianowicie: spodziewanej utraty objętości (VL) oraz odległości do punktu przegięcia (iy), która zależy od empirycznego parametru charakteryzującego szerokość niecki (K) oraz głębokości tunelu (z0). Parametry te mają charakter silnie empiryczny i powinny być przyjmowane w oparciu o doświadczenia porównywalne uzyskane w skali rzeczywistej przy realizacji tuneli w danej technologii i podobnych warunkach gruntowych. Niniejszy artykuł przedstawia problem zmienności wyżej wymienionych parametrów oraz rozważa potrzebę ich dokładniejszej oceny. Ponieważ utrata objętości jest silnie związana z technologią realizacji tunelu, praca koncentruje się na technologii EPB-TBM, jako najpowszechniej stosowanej w ostatnich latach. Przedstawiono podsumowanie zmienności parametrów obserwowanych dla różnych warunków gruntowych w różnych krajach. Na koniec, przedstawiono również wstępną ocenę zmienności osiadań obserwowanych dla obszaru Warszawy.
Hyperloop is a new concept of transport system the main assumption of which is to use hermetic tunnels where air pressure is very low compared to atmospheric pressure. It enables significant reduction of traffic resistance and, as a result, energy consumption. One of the most important elements of this system is land infrastructure with transport tubes. This system component has a significant impact on the construction costs related to the whole system and affects its functional parameters (e.g. capsule travel speed). Appropriate configuration of the route of a new transport system will require the use of all possible ways of leading transport tubes, including tunneling. The paper presents the key premises that prove a large potential application of tunnel technologies in the development of a new transport system.
Technologie tunelowania rozwijają się coraz dynamiczniej – liczba budowanych tuneli rośnie z roku na rok. Wykorzystywane w nich mieszanki betonowe muszą być specjalnie przygotowane do tego zadania. Artykuł stanowi drugą część rozważań w tym temacie – pierwsza została opublikowana w magazynie ,,Mosty" w nr. 6/19, s. 70-74.
EN
A dynamic increase in using tunnelling technologies in the field of transport infrastructure engineering places on technologists responsible for concrete mix design and on engineers responsible for their laying demands that are unheard of in construction engineering.
Wielofunkcyjne tunele miejskie występują w dwóch postaciach: mało- i wielkogabarytowych. Pomysł stosowania wielofunkcyjnych małogabarytowych tuneli miejskich pojawił się w niektórych miastach Europy Zachodniej już w XIX w. [19, 20], kiedy zaczęto umieszczać we wnętrzu przełazowych kolektorów kanalizacyjnych inne przewody lub kable elektryczne. Przetrwał on do czasów obecnych [3, 11–13, 21] i jest realizowany przez budowę tuneli wieloprzewodowych, w których w jednej obudowie konstrukcyjnej umieszczane są różne sieci i kable infrastruktury podziemnej miast, np. kable światłowodowe lokalizowane nie tylko we wnętrzu przewodów kanalizacyjnych, ale także we wnętrzu przewodów wodociągowych i gazowych, czy wymienniki ciepła [22] w kolektorach kanalizacyjnych.
Budownictwo podziemne odgrywa w życiu ludzi coraz większą rolę. Standardem są dziś drogi szybkiego ruchu z tunelami oraz dostarczanie wody, energii i towarów dzięki odpowiednim budowlom podziemnym. Wzrost liczby ludności na świecie, migracje do miast, które wciąż się rozrastają, oraz zachodzące zmiany klimatyczne tworzą dla budownictwa podziemnego dodatkowe zadania. Projektanci i inżynierowie stoją obecnie przed ogromnym wyzwaniem, aby te budowle zostały zaprojektowane i wykonane we właściwy i bezpieczny sposób.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Londyn jest stolicą Wielkiej Brytanii i brytyjskiego tunelowania, Jeżeli w tym kraju powstaje tunel, zazwyczaj drążony jest właśnie tam. W stołecznym mieście, oprócz wielkich szans i wielkich projektów, kumulują się jednak także wielkie problemy.
Przedstawiono opis techniki strzałowej i poszczególnych czynności wykonywanych w cyklu technologicznym. Szczególną uwagę zwrócono na problematykę jakości konturu wyrobiska, a także czynniki mające największy wpływ na jakość wykonania i wynikające z nich konsekwencje. Opisano wpływ dokładności wiercenia i techniki kontrolowanych strzałów konturowych na uzyskiwane wyniki.
EN
The paper presents an outline of the drill and blast (D&B) method used in Norwegian Tunnelling Method (NTM). The typical operations of the D&B cycle are described with a special focus on defining the factors and consequences of the achieved contour quality. The paper also describes the influence of drilling accuracy and the contour control blasting technique on the final result.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Obecnie w Polsce realizowanych jest kilka inwestycji infrastrukturalnych, które obejmują budowę tuneli komunikacyjnych. To najlepszy dowód na to, że budownictwo podziemne w Polsce zyskuje coraz większą popularność. Jeszcze większym optymizmem napawają plany, z których wynika, że w naszym kraju będą powstawać kolejne tunele. Najbardziej bliski realizacji jest ten w Świnoujściu, a jego wykonawcę poznamy już niebawem.
EN
There are several road and rail tunnel projects currently carried out in Poland. It is the best evidence that underground construction in Poland is increasingly popular. Even more optimistic are infrastructural plans that document upcoming tunnel projects. The tunnel project in Świnoujście has the closest execution date.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono aktualnie realizowane projekty infrastruktury kolejowej w Katarze, a w szczególności projekt metra w Doha. Scharakteryzowano typy używanych konstrukcji takich jak m. in. tunele i wiadukty z bliższym przyjrzeniem się konstrukcji podtorza. W końcowej części podano najważniejsze informacje dotyczące projektu sieci tramwajowej w Lusail i sieci linii dalekiego zasięgu dla pociągów pasażerskich i towarowych.
EN
The article presents the railway infrastructure projects currently carried out in the State of Qatar with specific focus on the Doha Metro Project. The types of designed structures, such as viaducts and tunnels with a closer look at the construction of the trackbed are described in more detail. The last past of the article contains key information about both the Tram Network project in Lusail and the Long Distance Lines for the passenger and freight trains.
The military networks, contrary to commercial ones, require standards which provide the highest level of security and reliability. The process to assuring redundancy of the main connections through applying various protocols and transmission media causes problem with time needed to re-establish virtual tunnels between different locations in case of damaged link. This article compares reliability of different IP (Internet Protocol) tunnels, which were implemented on military network devices.
PL
W odróżnieniu od cywilnych rozwiązań teleinformatycznych sieci militarne wymagają standardów zapewniających zarówno najwyższego poziomu bezpieczeństwo jak i najwyższa możliwą niezawodność. Zapewnianie redundancji najważniejszych połączeń poprzez zastosowanie różnych protokołów jak i mediów transmisyjnych zrodziło problem czasu potrzebnego na ponowne zestawianie tuneli pomiędzy zainteresowanymi lokalizacjami w przypadku zerwania jednej ze ścieżek. W artykule przedstawiono porównanie niezawodności różnorodnych tuneli opartych na protokole IP (Internet Protocol) implementowanych na urządzeniach sieciowych o zastosowaniu militarnym.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.