Influence of soil deformation caused by mining on sewage pipelines built using the pipe jacking method

• Autorzy: Kalisz P. , Zięba M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/sgem-2018-0010

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper discusses the issues associated with the influence of underground mining operations on sewage pipelines built using the pipe jacking method. At present, to build sewage pipelines, especially in urban areas and deep embedment, trenchless technologies are employed. Mainly in these technologies, pipes are jacked into a bored tunnel using hydraulic jacks. These methods are also applied in mining areas. The aim of this paper is to analyse the influence of ground deformation, caused by mining operations, on sewage pipelines built using the pipe jacking method. The type of pipelines discussed here is built with butted sections, which cannot compensate the influences of mining operations in pipe joints if horizontal compression occurs in the near-surface layer of soil. Pipelines embedded in trenches in the mining areas are secured against the influence of mining operations with expansion joints, which compensate for ground deformation. Hence, in the analysis of the influence of soil deformation caused by mining on sewage pipelines built using jacking method, special attention was paid to the performance of pipe joints. Pipelines of the type are subjected to additional loads and displacements, caused by soil deformations like horizontal strains, horizontal soil displacements and surface curvatures. We propose a way to consider the influence of mining operations on sewage pipelines built using the pipe jacking method.

Słowa kluczowe

EN

sewage pipeline; pipe jacking method; mining area

• Wydawca: De Gruyter
• Czasopismo: Studia Geotechnica et Mechanica
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 40, nr 2
• Strony: 147--153
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Kalisz P.

• Central Mining Institute, Department of Surface and Structures Protection, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

autor

Zięba M.

• Central Mining Institute, Department of Surface and Structures Protection, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

Bibliografia

• [1] Batkiewicz, W. (1971). Odchylenia standardowe poeksploatacyjnych deformacji górotworu (Standard deviations of post-mining deformation of rock mass). (Geodezja nr 10). Kraków: Polska Akademia Nauk - Oddział w Krakowie; Prace Komisji Górniczo-Geodezyjnej.
• [2] Cheng W-Ch., Ni J.C., Arulrajah A., Huang H-W. (2018). A simple approach for characterising tunnel bore conditions based upon pipe-jacking data. Tunnelling and Underground Space Technology, 71 (2018), p. 494-504.
• [3] Comité français pour les travaux sans tranchées (2006). Microtunnelling and horizontal drilling: French national project microtunnels: recommendations. London: ISTE.
• [4] Hejmanowski, R., Popiołek, E., & Sroka, A. (1994). Probabilistyczna metoda oceny stopnia zagrożenia obiektów na skutek podziemnej eksploatacji górniczej (Probabilistic method to assess risk for construction works caused by underground mining operations). Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie. Kwartalnik WUG. Nr 1/1994, p. 55-60.
• [5] Kalisz, P. (2001). Wpływ eksploatacji górniczej na obciążenia poprzeczne rurociągów podziemnych z tworzyw sztucznych (Influence of mining operations on traverse load of underground pipelines made of plastic). Rozprawa doktorska (Doctoral dissertation). Główny Instytut Górnictwa, Katowice.
• [6] Kalisz, P. (2005). Probabilistyczna analiza oddziaływania eksploatacji górniczej na rurociągi wykonane metodą przeciskową (Probabilistic analysis of the influence of mining operations on pipelines built with jacking technique). W Praca zbiorowa pod red. prof. J. Kwiatka pt. Problemy eksploatacji górniczej pod terenami zagospodarowanymi, p. 230-241. Katowice: Główny Instytut Górnictwa.
• [7] Kędracki, M. (2008). Geotechnika metod bezwykopowych (Geotechnics of trenchless methods). Łódź: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej.
• [8] Kuliczkowski, A. (2003). Projektowanie konstrukcji przewodów kanalizacyjnych (Designing sewage pipelines). Kielce: Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej.
• [9] Kuliczkowski, A. (2011). Zalety bezwykopowych technologii budowy i odnowy sieci infrastruktury podziemnej (Advantages of trenchless methods to construct and renovate underground infrastructure). Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne - Technologie bezwykopowe.
• [10] Kwiatek, J. (1998). Ochrona obiektów budowlanych na terenach górniczych (praca zbiorowa) (Protecting buildings in mining areas). Katowice: Główny Instytut Górnictwa.
• [11] Kwiatek, J. (2000). Instrukcja nr 12, 1. wyd. Zasady oceny możliwości prowadzenia podziemnej eksploatacji górniczej z uwagi na ochronę obiektów budowlanych (Assessing possibility of mining operations due to protection of construction works). Katowice: Główny Instytut Górnictwa.
• [12] Kwiatek, J. (2006). Opracowanie probabilistycznej metody oceny skutków podziemnej eksploatacji górniczej w obiektach budowlanych (Developing probabilistic method to asssess consequences of underground mining operations in construction works). Katowice: Główny Instytut Górnictwa.
• [13] Kwiatek, J. (2007). Obiekty budowlane na terenach górniczych (Construction works in mining areas). Katowice: Główny Instytut Górnictwa.
• [14] Madryas, C., Kolonko, A., & Wysocki, L. (2002). Konstrukcje przewodów kanalizacyjnych (Construction of sewage pipelines). Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej.
• [15] Microtunneling Process. (2017). Pobrano 10 październik 2017, z https://www.alnubla.net/microtunneling-process (10 October 2017, retrieved from https://www.alnubla.net/microtunnelingprocess).
• [16] Mokrosz, R. (1985). Wprowadzenie do mechaniki budowli liniowych zagłębionych w gruncie na terenach górniczych (Introduction to mechanics of linear buildings embedded into the soil in mining areas). Warszawa: Wydawnictwo Ossolineum.
• [17] Najafi, M. (2010). Trenchless Technology Piping. New York, USA: McGraw-Hill Professional Publishing.
• [18] Pellet-Beaucour A.-L., Kastner R. (2002): Experimental and analytical study of friction forces during microtunneling operations. Tunnelling and Underground Space Technology, 17 (2002), p. 83-97.
• [19] Thomson, J. C. (2004). Pipejacking and microtunnelling. London: Spon Press.
• [20] Westfall D. E., Boyce G. M. (1996). Small-Diameter Tunnels. Tunnel Engineering Handbook, p. 311-319, Chapman & Hall.
• [21] Zhang H., Zhang P., Zhou W., Dong S., Ma B. (2016). A new model to predict soil pressure acting on deep burial jacked pipes. Tunnelling and Underground Space Technology, 60 (2016), p. 183-196.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).