RUS | ENG || ДонНТУ> Портал магістрів ДонНТУ
Магістр ДонНТУ Iванчишин Олексій Дмитрович

Iванчишин Олексій Дмитрович

Факультет: Обчислювальної техніки інформатики

Спеціальність: Комп'ютерні системи та мережі

Тема випускної роботи:

Дослідження методів оптимізації керуючого автомату

Науковий Керівник: Петренко Петро Петрович

Матеріали до теми магістерської роботи: Про автора

Реферат з теми магістерської роботи

Введення

В даний час споруджуються метрополітени в декількох містах України: Києві, Харкові, Дніпропетровську, Донецьку, в майбутньому m будівництво в Львові, Одесі, Луганську. Метрополітен в цих містах вирішить транспортну проблему, оскільки існуючі види транспорту вже не відповідають об'ємам перевезень.
Спорудження метрополітену - складний процес використання підземного простору, що має свої особливості порівняно з проведенням гірських вироблень.[11] Особливою складністю відрізняється будівництво метро в місті Донецьку на території Донецького кряжа. Наявність тектонічних порушень, багато геологічних особливостей і змін m і все це на підроблених вугільними шахтами територіях. Такої споруди метро в подібних умовах світова практика не дає. [1. c 14-16, 5, 6, 8]

Мета і завдання роботи

Метою магістерської роботи є підвищення продуктивності роботи вертикальних стовбурів доступу до тунелів при будівництві метрополітенів, а також поліпшення пропускної спроможності.
В ході роботи необхідно вирішити наступні завдання:
  1. проаналізувати нинішні технології споруди вертикальних вироблень при будівництві метрополітенів;
  2. розробити розрахункові схеми вертикального стовбура, міжстанційного тунеля і місця контакту обох вироблень;
  3. провести розрахунок навантажень вироблень, що діють на крепь, для розроблених схем;
  4. виконати комп'ютерне моделювання отриманих результатів розрахунку;

Передбачувана наукова цінність

В процесі виконання магістерської роботи будуть визначені параметри контакту міжстанційного тунеля із стовбуром доступу великого діаметру. Будуть проведений ряд експериментів і комп'ютерного моделювання для визначення залежності толщени стінки крепі від діаметру проектуючого стовбура. Результати дослідження можна використовувати для проектування вертикального стовбура споруджуваного для будівництва метрополітену.

Передбачувана практична цінність

Завершуючим етапом написання магістерської роботи планується порівняти нинішній спосіб споруди стовбурів при будівництві метрополітенів і спосіб «стіна в грунті» . Планується довести, що доцільно споруджувати два стовбури великого діаметру для доставки і витягання великогабаритного туннелепроходчеського комплексу в зібраному або напівзібрано.

Огляд існуючих розробок і досліджень

Перший метрополітен завдовжки 3,6 км. для поїздів з паровою тягою був побудований в Лондоні в тунелях дрібного заставляння в 1860-63 роках. З 1890г. у Лондоні почалося будівництво тунелів глибокого заставляння, а введення електричної тяги звільнило тунелі від диму і кіптяви, поліпшило умови експлуатації міської підземної лінії. У 1868г. у Нью-Йорку була відкрита надземна міська залізнична лінія з канатною тягою, заміненою в 1871г. на парову, а в 1890г. - на електричну. До кінця XIX століття в Європі метрополітен був побудований ще в п'яти містах: Будапешт, Парижі, Відні, Глазго, Ліверпулі. Одним із старих на європейському континенті є метрополітен Парижа, перша лінія якого була побудована до відкриття Усесвітньої промислової виставки 1900г. [1. c 142-152,2.,5.7]
У першому десятилітті ХХ століття інтенсивно розвивається будівництв метрополітенів в містах США: Чікаго (1892) електричну. 1890г. міська залізнична лінія з конатной тягою введення електричної тяги звільнило тунелі від диму і, Бостоні (1897), Філадельфії (1907), а потім в містах інших країн (Мадрид, Барселона, Афіни, Токіо, Осло, Стокгольм і ін.). Особливе значення метро придбало після Другої світової війни 1939-46. Інтенсивний розвиток крупних міст зажадав відмови від наземних ліній, розташованих на естакадах, і поступового переходу від надземних і наземних ліній метрополітенів до підземних.
Технологія «стіна в грунті» знаходить застосування в будівництві підземних споруд не тільки для протяжних об'єктів, але і при проходці вертикальних стовбурів, службовців для доступу до тунелів різного призначення, що будуються через них. Ці стовбури використовуються також для вентиляції тунелів при їх експлуатації або створення буферних ємкостей і насосних станцій систем каналізації. [2.c 32-45,4, 10]
У Портленде (Portland), штат орегон, США будується тунель, об'єднуючий побутову і зливову каналізацію (див. розділ 5). Стовбури, пройдені уподовж траси тунеля, сполучають існуючу каналізаційну систему з новим тунелем. Всього будується 6 стовбурів, включаючи насосну станцію на острові Свон Айленд (Swan Island). Стовбури мають зовнішній діаметр 13,4-41,8 м, внутрішній діаметр 11,6-39,4 м і глибина 41-61 м. [1,6.c 230-234]
Стіни стовбура формуються з окремих панелей - вертикальних траншей, що споруджуються по його периметру поряд один з одним. Їх глибина рівна глибині стовбура, а товщина, в основному, складає 90 см, окрім стовбура Микола, де вона рівна 105 см і стовбура насосної станції - 120 см

Бурова машина з ріжучою головкою Рис. 1. Бурова машина з ріжучою головкою

[3. рис 1.32] 

Бурова машина з ріжучою головкою

На поверхні споруджується направляюче бетонне кільце, за допомогою якого фіксується положення вертикальних панелей, складових стіну в грунті. Цьому ж кільцю запобігає розлив бентонітової пульпи на поверхні.

Спорудження бетонітового кільця і маркшейдерська зйомка поверхні стовбура
Рис. 2. Спорудження бетонітового кільця і маркшейдерська зйомка поверхні стовбура
[3. рис 1.33] 
Спорудження бетонітового кільця
Анімація спорудження бетонітового кільця.(17 кадрів, розмір 27,5 Кб)

Виїмка траншеї здійснюється або грейфером, підвішеному на крані, або буровою машиною з ріжучою головкою, що складається з двох циліндрів, що обертаються, розташованих горизонтально з осями, перпендикулярними стінам траншеї. В ході споруди траншея заповнюється пульпою, що полягає, в основному, з суміші бентонітової глини і води. Залежно від властивостей грунтів в пульпу можуть вводитися хімічні добавки. Завдяки цьому, траншея утримується відкритою і не обрушується, оскільки густа пульпа, що знаходиться в ній, протистоїть тиску порід і підземних вод на стіни траншеї. При проходці траншеї буровою машиною пульпа також є засобом винесення подрібненої породи. На поверхні порода відділяється, а пульпа використовується повторно.
Для насосної станції каналізаційного тунеля Чаттахучит (Сhattahoocheet Tunnel) атланта, штат Джорджія, США способом «стіна в грунті» був пройдений стовбур завглибшки 53 м і зовнішнім діаметром 33 м, стіни яких складалися з 26 панелей. Їх екскавація почалася з використанням екскаватора грейфера. Потім грейфер був замінений краном з ріжучими циліндрами, що оберталися. Після досягнення дна панелей в них встановлювалися металеві грати, які заливалися бетоном. Через свердловини цементацій, пробурені по колу стовбура, нагнітався розчин, що створює водонепроникну завісу і що заповнює пори і тріщини гірських порід. [1.c 243-246 ,3,7, 11]

Вид стовбура зверху
Рис. 3. Вид стовбура зверху. [3. рис 1.44]

Грунт в забої стовбура розроблявся екскаватором і вантажився в бадді ємкістю 7,6 м3, які піднімалися на поверхню двома гусеничними кранами, що працювали одночасно. Після досягнення скельної (корінний) породи її виїмка проводилася буропідривними роботами.

Розробка грунту усередині стовбура
Рис. 4. Розробка грунту усередині стовбура. [3. рис 1.44]

Висновок

  1. Споруда стовбурів великих діаметрів вимагає нових підходів до проектування як способів споруди, так і видів крепей і конструкцій, вдосконалення організації проходки (точний геологічний прогноз, підвищена надійність оснащення, вдосконалені методи водопридушення і водовідливу, уточнена нормативна база).
  2. Найбільш прийнятний варіант вибирається в результаті складного комплексу планування, досліджень геологічних умов, аналізу можливих способів будівництва, ув'язки з міською архітектурною зовнішністю, економічних розрахунків і політичних дискусій.
  3. При порівнянні варіантів необхідно враховувати не тільки первинні капітальні вкладення, але і поточні витрати на обслуговування, безпеку, ремонт цих структур.

Список використовуваної літератури

  1. Борисов В.Н. Промышленные здания и сооружения. Часть 1. Учебное пособие. – М.: Изд. МГИ, 1982.- 411 с.
  2. Гузеев А.Г., Гудзь А.Г., Пономаренко А. К. Технология строительства горных предприятий.- К.: Вища школа, 1986.-390 с.
  3. Лысиков Б. Н., Розенвассер Г.Р., Шаталов В.Ф. Строительство метрополитена и подземных сооружений на подрабатываемых территориях: Учебное пособие для вузов, Часть 1.- Севастополь: «Вебер», 2003.- 302 с.
  4. Кауфман Л.Л., Кулдыркаев Н. И., Лысиков Б. А. Строительство туннелей. Монография в двух частях. Часть 1.- Донецк: Норд-Пресс, 2006.-361 с.
  5. Колесников В.С., Стрельникова В.В. Возведение подземных сооружений методом "стена в грунте", технология средства механизации. Учебное пособие. Издательство Волгоградского государственного университета, 1999.- 145 с.
  6. Траншейные стенки в грунтах. Круглинский Н.Н., Миньковский С.И., Скворцов В.Ф.,Шейнблюм В.М. Киев: Наук. дума, 1973.- 64 с.
  7. Колесников В.С., Молонкин Д.и. Устройство для сооружения щелей в грунте: А.с.№1086073 СССР. 1983. -230 с.
  8. Горная энциклопедия. М.: Сов. энциклопедия, т. 1, 1984. - 560 с.
  9. Рудяк М. С. Рациональное использование городского подземного пространства для гражданских объектов. - М.: МГУ, 2003 - 235 с.
  10. Гузеев А.Г., Гудзь А.Г., Пономаренко А. К. Технология строительства горных предприятий.- К.: Вища школа, 1986.-390 с.
  11. Меркин В.Е., Маковский Л.В. Прогрессивный опыт и тенденции развития современного тоннелестроения. - М.: ТИМР, 1997. - 190 с.
  12. Колесников В.С., Стрельникова В.В. Возведение подземных сооружений методом "Стена в грунте". Волгоград, Изд ВолГУ 1999 - 144 с.

ДонНТУ > Портал магістров ДонНТУ || Про автора