Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геомеханическое обоснование нагрузок на обделку тоннелей в технологии микротоннелирования

ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Геомеханическое обоснование нагрузок на обделку тоннелей в технологии микротоннелирования"

На правах рукописи

Уве Ресслер

ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НАГРУЗОК НА ОБДЕЛКУ ТОННЕЛЕЙ В ТЕХНОЛОГИИ МИКРОТОННЕЛИРОВАНИЯ

Специальности: 25 00 20 - "Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика"

25.00.22 - "Геотехнология (подземная, открытая, строительная)"

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005

Работа выполнена в Московском государственном горном университете.

Научный руководитель профессор, доктор технических наук Баклашов Игорь Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук Одинцев Владимир Николаевич кандидат технических наук Борисов Владимир Николаевич

Ведущая организация - ОАО «Горнопроходческих работ №3».

Защита состоится » Мр^А^ 2005 г. в 'час на заседании диссертационного совета Д-212.128.05 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Ученый секретарь

профессор, доктор

диссертационного совета

технических наук Крюков Г.М.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Как свидетельствует мировая практика, технология микротоннелирования, которая несомненно относится к наукоемким "высоким" технологиям подземного строительства, за тридцатилетний период существования значительно расширила область своего применения: от безлюдной технологии сооружения тоннелей малого диаметра до сооружения тоннелей большого диаметра с присутствием людей. Технология микротоннелирования - это сооружение тоннелей с помощью специальных дистанционно управляемых механизированных проходческих комплексов и специальной обделки, задавливаемой с помощью домкратных установок вслед за подвиганием комплексов.

На сегодняшний день технология микротоннелирования при постоянном совершенствовании конструкций проходческих комплексов и обделки тоннелей превратилась в наиболее универсальную технологию подземного строительства: возможность сооружения тоннелей любого диаметра и по любым породам, в том числе неустойчивым и водонасыщенным, в условиях плотной городской застройки с минимальными деформациями земной поверхности и размерами строительной площадки при полной механизации и автоматизации всех горно-строительных работ - все это обеспечивает высокие темпы строительства с минимальной численностью обслуживающего персонала при минимальном воздействии на окружающую среду, наземные сооружения и объекты. С позиций геомеханического состояния окружающего породного массива технология микротоннелирования ограничивает до безопасного (устойчивого) уровня развитие геомеханических процессов в массиве как на период сооружения, так и на период эксплуатации тоннеля.

Перечисленные достоинства технологии микротоннелирования проявляются только при определенном сочетании и взаимодействии двух основных проходческих операций - разработки забоя и крепления тоннеля. Отличительная особенность микротоннелирования заключается в том, что обделка, передавая продольные монтажные усилия от домкратных установок на проходческую машину, активно участвует в разработке забоя, обеспечи-

вая при этом свою основную функцию - крепление тоннеля от воздействия эксплуатационных нагрузок, в основном горного давления. Отсюда становятся очевидными повышенные требования к точности и корректности в количественной оценке монтажных и эксплуатационных нагрузок при микро-тоннелировании, определяющих конструктивное исполнение обделок.

Таким образом, следует констатировать, что наблюдаемый в мировой практике прогресс в разработке микротоннельных проходческих комплексов существенно опережает разработку нормативно-методической базы, регламентирующей определение нагрузок на элементы обделки. В основе таких разработок должно лежать решение актуальной научной задачи - исследование геомеханических процессов в окружающем породном массиве, определяющих условия взаимодействия массива и обделки, т.е. в конечном итоге эксплуатационные и монтажные нагрузки на обделку. В этом смысле тема диссертационных исследований является актуальной.

Цель работы состоит в геомеханическом обосновании и разработке методики определения нагрузок на обделку тоннелей при микротоннелиро-вании как основы для последующего создания нормативной базы по конструированию обделки.

Идея работы заключается в том, что обделка в технологии микротон-нелирования, предполагающей минимизацию строительного зазора и заполнение его бентонитовым раствором, деформируется в стесненных условиях совместно с окружающим породным массивом, что предопределяет использование расчетной схемы, построенной на конечно-элементной модели обделки и породного массива, адекватно отражающей технологические особенности микротоннелирования и геомеханические процессы формирования нагрузок на обделку.

Основные научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна:

1. Поскольку технологический регламент микротоннелирования изначально предусматривает практически безосадочную для земной поверхности проходку тоннелей, расчетная схема для определения нагрузки от горного давления должна быть построена из

условия недопустимости геомеханических процессов образования в окружающем породном массиве области предельного равновесия.

2. Кривизна трассы микротоннелирования, возникающая по непредусмотренным проектом горно-геологическим условиям, может привести к такой же реализации реактивных геомеханических процессов и соответственно увеличению монтажных нагрузок на обделку, что и на криволинейной трассе, первоначально заложенной в проектных решениях.

3. Нагружение обделки в условиях взаимовлияющих деформаций с породным массивом и возникающих при этом на внешней поверхности обделки контактах нормальных и касательных напряжений приводит к увеличению сжимающих усилий в лотке и своде обделки, учет которых позволяет существенно снизить металлоемкость поперечных арматурных каркасов железобетонной обделки при сохранении ее прочности и трещиностойкости.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждаются:

• использованием апробированных методов геомеханики и механики подземных сооружений для определения нагрузок на обделку тоннелей;

• сходимостью полученных результатов с результатами других авторов и данными производственных наблюдений;

• положительными результатами внедрения расчетных рекомендаций в практику проектирования железобетонных обделок для микротоннелирования.

Методы исследований: анализ и обобщение существующего опыта проектирования и производства работ при микротоннелировании; теоретические исследования нагрузок на обделку методами геомеханики и механики подземных сооружений; расчеты и обоснование конструктивных решений арматурных каркасов железобетонных обделок.

Научное значение работы состоит в дальнейшем развитии существующих представлений о геомеханических процессах формирования нагрузок на обделку тоннелей, сооружаемых по технологии микротоннелирова-ния

Практическое значение работы заключается в разработке методики определения нагрузок на обделку тоннелей, сооружаемых с использованием технологии микротоннелирования.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты работы реализованы в виде расчетного обоснования конструктивных решений железобетонных труб диаметром 600, 800, 1000, 1200 и 1500 мм, выпускаемых ООО "Завод специальных железобетонных труб".

Апробация работы. Результаты работы обсуждались в сентябре 2003 и 2004 гг. на семинарах Российского общества по внедрению бестраншейных технологий и на заседаниях кафедры ФГПиП МГГУ в 2003 и 2004 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликованы три работы.

Объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит список литературы из 70 наименований, 14 рисунков и 37 таблиц.

Основное содержание работы

В первой главе приведен краткий обзор развития технологии микротоннелирования и анализ ее использования в России. Технология продав-ливания сборной трубчатой обделки тоннелей, лежащая в основе современных зарубежных технологий микротоннелирования, успешно развивалась в России, начиная с 50-60-х годов, и широко использовалась в эти годы при строительстве коллекторных тоннелей в Москве, Ленинграде, Саратове, только не было механизированных управляемых забойных щитов Но это перспективное направление развития бестраншейной технологии сооружения тоннелей было прекращено в России в конце 70-х годов, а в конце 80-х в России уже не было объективных условий для государственных инвестиций в развитие этой технологии. Именно в этот период фирмы Японии, а затем Германии, Великобритании, Франции, США, Канады, используя

мировой опыт, в том числе и российский в области щитовой проходки и продавливания, и современные достижения в лазерной и телевизионной технике, а также государственную финансовую поддержку, создали технику и технологию управляемого микротоннелирования. В настоящее время основными производителями микротоннелепроходческой техники, которая используется в России, являются фирмы Германии и Канады. Подробный анализ современной техники и технологии микротоннелирования опубликован известным российским специалистом В.П. Самойловым.

В последние годы наиболее значительные разработки в технике и технологии микротоннелирования выполнены в Германии фирмой "Херренк-нехт", которая успешно сотрудничает со строительными фирмами России. Первый опыт микротоннелирования в России с использованием комплекса AVN-400 фирмы "Херренкнехт" имел место в Москве в 1994 г. В настоящее время в России уже работают более 40 микротоннелепроходческих комплексов (МТПК) различных зарубежных фирм, из них в Москве - 24. Тем не менее, российский опыт в технологии микротоннелирования представляется весьма ограниченным по сравнению с зарубежным по причине отсутствия российских производителей МТПК. В сложившейся экономической ситуации российский опыт микротоннелирования мог бы оказаться еще более ограниченным, если бы не существующее в России информационное обеспечение по технике и технологии микротоннелирования, формируемое издательством ТИМР (главный редактор Н.Н. Смирнов), а также информационная и организаторская деятельность таких известных российских специалистов, как П.П. Бессолов, С.Н. Власов, А.Ю. Синицын.

Одной из причин отставания России в области применения технологии микротоннелирования является то обстоятельство, что даже купленные за рубежом современные МТПК не могут работать без соответствующей высокопрочной и герметичной обделки тоннелей в виде трубчатых секций, производство которой только начинается в России. Поэтому в первой главе диссертации подробно проанализированы существующие конструктивные решения такой обделки в зависимости от материала труб и конструкции стыков между ними. Одна из последних работ, в которой приведен такой

анализ, была опубликована А Ю. Синицыным По материалу трубы для микротоннелирования можно классифицировать следующим образом из металла (сталь, чугун), из неметаллических материалов (неорганических, органических и комбинированных). За рубежом применяются трубы керамические, асбоцементные, железобетонные, полимербетонные, стеклопла-стиковые

Железобетонные трубы, нефутерованные и футерованные изнутри пластмассой, широко распространенные за рубежом, в последние годы успешно внедряются и в России, где налажено их производство на оборудовании датской фирмы "Педершааб" в Москве, Н Новгороде, Омске, Казани Так, в Москве на предприятии ООО "Завод специальных железобетонных труб" выпускается широкий ассортимент труб для микротоннелирования D=400, 600, 800, 1000, 1200, 1500, 2000 мм. Необходимо отметить, что особенностью этого производства является использование только технологического зарубежного оборудования, в то время как конструктивные решения труб разрабатываются в России на основании нормативных документов, рекомендуемых для традиционной щитовой проходки, в которые заложены совершенно иные представления о действующих нагрузках на обделку, чем на трубы при микротоннелировании

На основании проведенного анализа конструктивных решений труб можно сделать следующий вывод' на сегодняшний день и в ближайшие годы в России реальным представляется производство и использование железобетонных труб, производимых на зарубежном оборудовании с разработкой отечественных методов расчета конструктивных решений на уровне передовых зарубежных аналогов

В связи с этим были проанализированы существующие методы расчета труб для микротоннелирования, и в первую очередь нагрузки, действующие на трубы, которые можно подразделить на продольные монтажные нагрузки от воздействия дом кратных установок и поперечные эксплуатационные нагрузки

Продольные монтажные нагрузки определяются усилиями продавлива-ния проходческого комплекса и труб в породном массиве, которые склады-

ваются в свою очередь из двух составляющих усилия врезания ножевой части щита в породный массив и усилия на преодоление трения по боковой поверхности продавливаемой конструкции

Наибольшие сложности возникают при определении второй составляющей усилий продавливания, поскольку она представляет произведение контактного давления, т е давления на контакте продавливаемой конструкции и окружающего породного массива, на коэффициент трения на контакте В существующих исследованиях этой составляющей предлагаются различные гипотезы по определению контактного давления, поскольку оно главным образом зависит от давления, создаваемого весом перекрывающих пород, иными словами, от горного давления, определение которого до настоящего времени остается самой сложной и до конца нерешенной задачей геомеханики Обычно усилие на преодоление трения выражают через произведение удельного сопротивления трения породы по поверхности продавливаемой конструкции (кН/м2) на площадь этой поверхности По данным фирмы "Херренкнехт", в проходческих комплексах без нагнетания бентонитового раствора удельное сопротивление трения может достигать 20-30 кН/м2, при нагнетании - 1-0,2 кН/м2

Большинство существующих исследований и нормативных рекомендаций по определению усилий продавливания проходческих комплексов предполагают прямолинейность трассы микротоннелирования, хотя в действительности она может быть криволинейной по проекту или в результате непредусмотренных проектом горно-геологических условий (такую кривизну трассы в дальнейшем будем называть технологической), что является причиной увеличения усилий продавливания за счет появления дополнительного контактного давления при развороте элементов обделки на криволинейных участках трассы

Поперечные эксплуатационные нагрузки на обделку микротоннелиро-вания определяются в основном от воздействия "горного давления", собственного веса обделки, колесных нагрузок на земной поверхности и веса наполнителя тоннеля Основная составляющая этих нагрузок по оценкам зарубежных и российских ученых и практиков - это нагрузка от "горного дав-

ления", поскольку она определяет не только поперечное воздействие на обделку, но и формирует контактное давление, определяющее, как указывалось выше усилия продавливания, т е продольные монтажные нагрузки на обделку

По результатам анализа, выполненного в первой главе, сформулированы следующие основные задачи диссертационного исследования

• разработка расчетных схем, конечно-элементной модели и методов определения нагрузок на обделку без привлечения специальных гипотез, упрощающих реальную картину нагружения обделок в породном массиве,

• геомеханическое обоснование эксплуатационных нагрузок от горного давления и оценка предельного перехода от расчетной схемы "свода давления" к расчетной схеме "веса полного столба породы до поверхности" при определении нагрузок от горного давления

• геомеханическое обоснование монтажных нагрузок в виде усилий продавливания на прямолинейных и криволинейных участках трассы микротоннелирования;

• разработка конструктивных решений обделки в виде производимых в России железобетонных труб для микротоннелирования с использованием предлагаемых рекомендаций по определению нагрузок на обделку

Во второй главе выполнено геомеханическое обоснование эксплуатационных нагрузок на обделку при микротоннелировании

Построена классификация эксплуатационных и монтажных нагрузок на обделку

• по направлению действия относительно трассы микротоннелирования поперечные (эксплуатационные) и продольные (монтажные),

• по происхождению природные (от горного давления), монтажные или строительные (от домкратных установок), полезные (от собственного веса конструкций, транспорта, веса наполнителя), при-

родные и полезные нагрузки объединяются общим названием эксплуатационные,

• по длительности действия постоянные (от горного давления и собственного веса конструкций), временные (кратковременные -от домкратных установок, длительные - от транспорта и веса наполнителя),

• по условиям статической работы обделки активные и реактивные со стороны окружающего породного массива,

• режим нагружения обделок - взаимовлияющих деформаций, когда величины нагрузки определяются как активной, так и реактивной составляющей при деформировании сооружения.

Если оценивать нагрузки по их значимости при разработке конструктивных решений обделки, необходимо иметь в виду, что технология микро-тоннелирования требует особого подхода к статическим расчетам трубчатых обделок, принципиально отличного от традиционных методов расчета подземных конструкций, например блочных при щитовой проходке Это принципиальное отличие касается соотношения между эксплуатационными и монтажными нагрузками Как показывает зарубежная практика проектирования и производства работ при микротоннелировании, монтажные нагрузки являются определяющими Такое сопоставление эксплуатационных и монтажных нагрузок не совпадает с действующими в России нормативными рекомендациями, где традиционно заложены рекомендации по сбору нагрузок, характерные для щитовой технологии проходки, из которых следует определяющая роль нагрузок от горного давления, т.е эксплуатационных, при проектировании подземных конструкций

Определив таким образом первостепенную значимость продольных монтажных нагрузок в статических расчетах микротоннельных конструкций, вернемся к вопросу геомеханического обоснования поперечных эксплуатационных нагрузок Для технологии микротоннелирования характерно нагру-жение обделки в режиме взаимовлияющих деформаций, что обеспечивается задавливанием в породный массив трубчатой обделки с минимальными строительными зазорами и заполнением последних бентонитовым раство-

ром При этом, по классификации И В Баклашова и Б А Картозия, наблюдается вторая схема нагружения, которая характеризуется активными и реактивными нагрузками по всему периметру обделки, как нормальными, так и касательными

Методы строительной механики, обычно применяемые при расчете обделки в технологии щитовой проходки и до сих пор рекомендуемые российскими нормативными документами для технологии микротоннелирования построены на рабочих гипотезах определения реактивных нагрузок, в основном нормальных к поверхности обделки При этом касательные реактивные нагрузки которые в технологии микротоннелирования могут быть значительными и могут увеличивать нормальные усилия и тем самым несущую способность обделки, как правило, не рассматриваются

Учитывая изложенное, следует рекомендовать для статического расчета в технологии микротоннелирования расчетную схему, построенную на конечно-элементной модели обделки и породного массива, которая отражает указанную выше вторую схему нагружения, те адекватно отражает технологические особенности микротоннелирования и геомеханические процессы формирования нагрузок на обделку Соответственно в качестве метода расчета следует рекомендовать метод конечных элементов, как наиболее современный численный метод механики деформируемого твердого тела, детально разработанный и доведенный до программных комплексов, совместно работающих с системами автоматизированного проектирования

Наиболее значимой поперечной эксплуатационной нагрузкой является нагрузка от горного давления Как следует из опубликованных работ (М М Протодьяконов, Н С Булычев, В Н Одинцев и др), существуют два принципиально различных подхода к определению нагрузки от горного давления первый - нагрузка от горного давления определяется весом полного столба породы до земной поверхности, второй - нагрузка определяется весом породы только в пределах так называемого "свода обрушения" или "свода давления", который по высоте составляет только часть полного столба породы до земной поверхности

Совершенно очевидно, что выбор того или иного подхода к определению нагрузки от горного давления связан, помимо структурно-механических особенностей перекрывающего породного массива, с технологией подземного строительства. В этой связи следует обратить внимание на одну из главных особенностей технологии микротоннелирования, выделяющую ее среди других технологий подземного строительства: она практически исключает сдвижение перекрывающего породного массива и формирование нагрузки от горного давления как веса полного столба породы до земной поверхности. Заполнение под давлением строительного зазора бентонитовым раствором исключает возможность таких сдвижений.

В нормативных документах Германии для микротоннелирования (ATVA 161) расчетная схема по определению нагрузки от горного давления построена на анализе статического равновесия полного столба породы до земной поверхности с учетом сил трения по его боковой поверхности, что в конечном итоге приводит к меньшей нагрузке, чем от веса полного столба. Однако такой подход допускает образование в перекрывающем породном массиве области предельного равновесия, по существу в пределах всего столба перекрывающих пород, которая может привести при определенных граничных условиях к сдвижению перекрывающего породного массива вплоть до земной поверхности, что исключается при использовании технологии микротоннелирования. Поэтому в расчетную схему определения нагрузки от горного давления в технологии микротоннелирования должно быть положено условие недопустимости образования в перекрывающем породном массиве области предельного равновесия.

Указанное условие использовано в диссертации для решения задачи по определению нагрузки от горного давления как предельной нагрузки на микротоннельную обделку горизонтального тоннеля, которая в первом приближении рассматривается как абсолютно жесткая по сравнению с окружающим породным массивом. В постановке задачи учтено еще одно существенное обстоятельство, сформулированное в работах В. Г. Хлопцова и И.В. Баклашова: причиной образования области предельного равновесия являются так называемые "снимаемые напряжения" с контура выработки

при ее проходке и возникающие при этом деформации, а прочностные характеристики породного массива при этом должны приниматься с учетом начальных напряжений в массиве

Сформулированная таким образом задача предельного равновесия решена в постановке плоской деформации в двух вариантах, как осесим-метричная с использованием часто применяемого в геомеханике условия предельного равновесия Кулона-Мора, где учитываются только максимальные и минимальные главные напряжения; как неосесимметричная с учетом влияния земной поверхности и условия предельного равновесия более общего вида, учитывающего все три главных напряжения.

Из решения обеих задач получено следующее расчетное выражение для нагрузки от горного давления:

Р = ку11, (D

где - соответственно удельный вес перекрывающих пород и глубина

заложения микротоннеля от поверхности земли до кровли выработки,

к - понижающий коэффициент (fc< 1), учитывающий формирование нагрузки от горного давления по расчетной схеме "свода давления", который в случае первой постановки задачи

(2)

а в случае второй постановки задачи

где - соответственно коэффициент сцепления и угол внутреннего

трения, определяемые в результате лабораторных испытаний на образцах;

- диаметр выработки в породном массиве.

Совместный анализ расчетных выражений (2) и (3) показывает, во-первых, с увеличением глубины заложения тоннеля Н понижающий коэффициент стремится к асимптотическому значению, которое зависит только от угла внутреннего трения породы; во-вторых, учет всех компонент

к =1-ьтр--иоьр,

уН

h-2—\ D D

главных напряжений в породном массиве, как и следовало ожидать, дает меньшие предельные нагрузки, что реально отражает геомеханические процессы в перекрывающем породном массиве.

Поэтому в дальнейшем проанализируем переход к асимптотическому значению выражения (3), которое при принимает вид

Коэффициент к, определяемый выражением (3), быстро снижается в интервале глубин и далее выходит на асимптотическое значение

(4). Глубину н ~ в первом приближении можно считать той критической глубиной, меньше которой расчет нагрузки от горного давления на обделку следует производить по расчетной схеме "веса полного столба породы до земной поверхности", т.е. в расчетном выражении (1) следует положить k=1. При глубине заложения Яг20 понижающий коэффициент к в расчетном выражении (1) следует определять по формуле (3) или ее асимптотическому значению (4), что соответствует расчетной схеме "свода давления".

Произведены сопоставления рекомендуемой критической глубины H = 2D с рекомендациями, приведенными в "Пособии по проектированию метрополитенов" (1992) и более позднем нормативном документе СП 32105-2004, откуда следует для песков Н = 1,54D, для глин H = 2,^, что свидетельствует о достоверности выполненных исследований по определению нагрузки от горного давления.

Далее во второй главе выполнено геомеханическое обоснование поперечной эксплуатационной нагрузки от собственного веса обделки и давления наполнителя. Нагрузка от собственного веса обделки, как следует из существующих исследований, формирует максимальный изгибающий момент в лотке обделки. Исследована зависимость этого изгибающего момента от диаметра железобетонных труб, применяемых в технологии микро-тоннелирования, которая обнаруживает тенденцию к увеличению изгибающего момента с увеличением диаметра труб в виде функциональной зави-

(4)

симости М » 2Лг(/[Г■ л], где Я - радиус осевой линии обделки (м), б - толщина обделки (м). Установлено, что при напорном режиме эксплуатации тоннеля давление наполнителя следует учитывать при напоре более

при безнапорном режиме давление наполнителя идет в запас прочности обделки и его можно не учитывать.

В результате сопоставления нагрузки от горного давления и колесной нормативной нагрузки на земной поверхности НК-80 установлено, что колесная нагрузка обязательно должна учитываться при сборе нагрузки на обделку тоннелей малого диаметра в песках и может не учитываться с небольшой погрешностью при сборе нагрузки на обделку тоннелей большого диаметра в глинах.

В третьей главе выполнено геомеханическое обоснование монтажных нагрузок на обделку при микротоннелировании.

Монтажные нагрузки на элементы обделки возникают от воздействия домкратных установок на продавливаемую конструкцию обделки и проходческого комплекса и складываются из двух составляющих: усилия внедрения в породный забой и усилия сопротивления трения по боковой поверхности обделки.

Усилия внедрения в породный забой, по экспериментальным данным японских исследователей, рекомендуется определять в виде удельного сопротивления внедрения в кН на м2 площади забоя в зависимости от типа грунта и вида пригруза забоя (фунтового или гидропригруза). В российских нормативных документах по микротоннелированию, опубликованных в последнее время, рекомендуется аналогичная методика определения усилий внедрения в породный забой.

Заслуживает внимания для проектирования микротоннелирования методика определения усилия внедрения в породный забой, построенная на экспериментальных исследованиях и изложенная в указанных выше нормативных документах для сооружений метрополитена, где удельное сопротивление внедрения считается в Тс на м2 ножевой части щита и принимает-

ся равным т ев зависимости от нормированной характеристики грунта - предела прочности на сжатие

Усилия сопротивления трения по боковой поверхности обделки определяются произведением нормальных к боковой поверхности обделки контактных напряжений на коэффициент трения что выражается в самом общем виде интегралом по площади боковой поверхности обделки и дополнительными усилиями на преодоление сцепления С по контакту обделки и породного массива Таким образом, в качестве механических характеристик окружающего обделку породного массива следует рассматривать коэффициент трения и сцепление С по контакту с обделкой Для обделки в виде железобетонных труб, применяемых в российской практике микро-тоннелирования, можно рекомендовать данные, приведенные в указанных выше нормативных документах для сооружений метрополитена и составленные в результате экспериментальных наблюдений На основании этих рекомендаций коэффициент трения у уменьшается с уменьшением песчаной фракции и его среднее значение изменяется от 0,55 для бетона по песку до 0,4 для бетона по глине, а сцепление С наоборот возрастает - от 0 для бетона по песку до 0,2 кН/м2 для бетона по глине Для бетона по раствору бентонитовой глины рекомендуется принимать коэффициент трения

^=0,1, сцепление С=0,05"-"0,10 кН/м2

Если рассматривать усилие сопротивление трения на прямолинейных участках трассы с постоянной глубиной заложения тоннеля и неизменными механическими характеристиками окружающего обделку породного массива, его можно определить выражением

где S - площадь боковой поверхности продавливаемой обделки и проходческого комплекса, м2,

аср - среднеинтегральное по полярному углу нормальное контактное

напряжение, кН/м2,

9 - удельное сопротивление трения, кН/м2 При заданных механических характеристиках породного массива у и С (например, по приведенным выше рекомендациям) для определения уси-

лия сопротивления трения F достаточно проанализировать зависимость <гт от механических свойств породного массива и глубины заложения тоннеля Н.

Величина аср определяется в основном воздействием нагрузок от горного давления, собственного веса обделки и пригрузок на земной поверхности. В результате численного анализа показано, что с некоторым завышением величины что идет в запас прочности обделки при расчете ее на монтажные нагрузки, можно принять иа = куН , т.е. равной нагрузке от горного давления по формуле (1), построенной на гипотезе "свода давления". Тогда расчетное выражение для удельного сопротивления трения можно записать следующим образом:

НМФ + С, (6)

где k - понижающий коэффициент, определяемый по формуле (4) при HtlD и равный единице при Н< 2D.

Численные расчеты по формуле (6) для различных горных пород при механических характеристиках (J и С, принятых по указанным выше рекомендациям, для глубин заложения Н = 6, 10, 15 м, которые удовлетворяют условию и среднем удельном весе перекрывающих пород

кН/м3 обнаружили следующие особенности в оценке удельного сопротивления трения: влияние сцепления мало по сравнению с влиянием трения, если не учитывать увеличение адгезионного сцепления при длительных остановках проходческого комплекса, поэтому вторым членом в формуле (6) для оценочных расчетов можно пренебречь; удельное сопротивление трения для одних и тех же пород линейно возрастает с глубиной заложения тоннеля Н; наличие бентонитового раствора за обделкой в 4-5 раз снижает удельное сопротивление трения.

Как показывает практика микротоннелирования на криволинейных трассах, которые заложены в проектных решениях, или трассах с технологической кривизной, возникающей по причине непредусмотренных проектом горно-геологических условий, усилия продавливания возрастают. Если предположить, что сопротивление внедрению в породный забой практиче-

ски не изменяется на криволинейной трассе, основной причиной увеличения усилий продавливания следует считать увеличение сил трения на тех участках внешней поверхности трубчатой обделки, которые испытывают дополнительный реактивный отпор со стороны окружающего породного массива при развороте обделки Расчетное выражение для определения усилий продавливания Рт отдельного элемента т трубчатой обделки на криволинейной трассе микротоннелирования построено из условий равновесия этого элемента при его развороте

Это выражение использовано для определения максимального усилия продавливания на криволинейной трассе произвольного очертания, которое развивают домкратные установки перед выходом проходческого комплекса в приемную шахту.

Выражение (7) построено следующим образом Произвольная криволинейная трасса микротоннелирования включает К целых витков кривизны (каждый целый виток имеет начальный и следующий за ним криволинейный участок) и заключительный прямолинейный участок Участки имеют порядковый номер п, начинающийся от стартовой шахты При этом все прямолинейные участки имеют нечетный номер (2п-1), а криволинейные - четный 2п Количество витков кривизны К и номер участка связаны соотношением п= 1,2,3, 2К, (2К+1) Для оценки протяженности трассы введены обозначения I - общая длина трассы, м, 1(2„ ^ - длина прямолинейного участка до первого раскрытого стыка между элементами обделки, м, L2n - длина криволинейного участка с учетом последнего элемента обделки с задним раскрытым стыком, м Для оценки усилий продавливания введены обозначения Р - начальное усилие внедрения проходческого комплекса в породный забой, МН, Р(2п ц=тг 0а 1-(2П.1) q - усилие сопротивления трения на прямолинейных участках, МН, Р2„=тт Оа Ц„ ч - усилие сопротивления трения на криволинейных участках, МН, Оа - внешний диаметр обделки, м, ц - удельное сопротивление трения, МПа, а - параметр, определяющий увеличение усилий продавливания на криволинейных трассах и зависящий от кривизны

трассы и геометрических параметров обделки, который для железобетонных труб, производимых в России, табулирован и в среднем может быть принят равным 1,2 При a=0 расчетное выражение (7) преобразуется в выражение для определения максимального усилия продавливания Ро на прямолинейной трассе соответствующей длины На трассах микротоннели-рования с технологической кривизной для определения максимального усилия продавливания рекомендуется расчетное выражение

где - усилие сопротивления трения на начальном от стартовой

шахты прямолинейном участке (МН), имеющем длину усилие сопротивления трения на заключительном у приемной шахты прямолинейном участке (МН), имеющем длину ЦМ); К- количество технологических витков кривизны трассы, - длина элемента обделки, м

Сравнительные числовые расчеты, выполненные по выражениям (7) и (8), позволяют сделать следующие выводы

1. На криволинейных трассах микротоннелирования максимальное усилие продавливания Ро может увеличиться в 1,5-2,0 раза по сравнению с прямолинейными трассами

2. Кривизна трассы, возникающая по технологическим причинам, может привести к такому же увеличению усилий продавливания, что и на криволинейной трассе, заложенной в проектных решениях

3. Усилия продавливания увеличиваются, если технологическая кривизна трассы наблюдается ближе к стартовой шахте

Далее были построены общие расчетные выражения для определения монтажных нагрузок на передний торец любого из элементов обделки по трассе микротоннелирования, т е стыковых монтажных нагрузок, где под монтажными нагрузками понимаются величина усилий продавливания, действующая на передний торец элемента и величина эксцентриситета ее приложения Построена также методика оценки распределения по трассе максимальных стыковых напряжений между элементами обделки.

Сравнительный количественный анапиз построенных таким образом расчетных выражений позволил обнаружить следующие закономерности.

1 Усилия продавливания, развиваемые домкратными установками, резко возрастает при входе и выходе из криволинейных участков.

2. На прямолинейных участках, следующих за криволинейными, тенденция к увеличению усилий продавливания с увеличением расстояния до стартовой шахты возрастает.

3. Стыковые монтажные нагрузки на элементы обделки распределяются по трассе, как зеркальное отображение распределения усилий продавливания, рассмотренных в пп. 1 и 2, т.е. имея общую тенденцию к уменьшению с увеличением расстояния до стартовой шахты, стыковые монтажные нагрузки более резко падают при входе и выходе из криволинейных участков.

4. Эксцентриситеты приложения стыковых монтажных нагрузок на криволинейных участках, ближе расположенных к стартовой шахте, меньше, поскольку на этих участках большая величина самих монтажных нагрузок; по этой же причине на этих участках максимальные стыковые напряжения больше.

5. Наибольшие по величине максимальные стыковые напряжения имеют место при входе в первый от стартовой шахты криволинейный участок трассы и, очевидно, являются определяющими при расчете конструктивных элементов обделки.

В четвертой главе приведены результаты практической реализации в России рекомендаций по определению нагрузок и проектированию обделок для тоннелей, сооружаемых по технологии микротоннелирования. Разработанные рекомендации были реализованы при расчетном обосновании поперечных арматурных каркасов железобетонных труб для микротоннелирования, выпускаемых ООО "Завод специальных железобетонных труб" в Москве. Для определения напряжений и внутренних усилий в характерных сечениях обделки (свод, лоток, бок) использованы рекомендации по конечно-элементной расчетной схеме и рекомендации по определению нагрузки от горного давления в соответствии с немецкими нормативами ATVA 161. За-

тем по действующим в России нормам проектирования железобетонных конструкций (по первому и второму предельным состояниям) с учетом работ И В Баклашова и В.Н. Борисова по расчету железобетонных конструкций определено необходимое количество и шаг спиральной поперечной арматуры для обделок с внутренним диаметром D=1200 мм и D=1500 мм для двух вариантов их нагружения для глубины заложения Н=6 и 10 м при нагрузке от горного давления по расчетной схеме "веса полного столба породы до земной поверхности" и для глубины Н=25 м при нагрузке от горного давления по расчетной схеме "свода давления".

На основании первого варианта расчета сделан вывод о возможности внесения конструктивных изменений в арматурные каркасы производимых г России железобетонных труб D=1200 мм и D=1500 мм для глубины заложения Н=6 и 10 м, которые заключаются в увеличении шага рабочей спиральной арматуры, что обеспечивает снижение металлоемкости и стоимости соответствующих обделок для микротоннелирования. По результатам второго варианта расчета доказана возможность эксплуатации на глубине заложения Н=25 м железобетонных труб D=1200 мм и D=1500 мм, производимых для глубины заложения Н=10 м.

Заключение

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой изложены научно обоснованные технические решения по геомеханическому обоснованию нагрузок на обделку тоннелей в технологии мик-ротоннелирования, имеющие существенное значение для повышения экономической эффективности городского подземного строительства.

Основные научные выводы и практические результаты заключаются в следующем

1. Предложены расчетная схема и конечно-элементная модель совместного деформирования обделки и породного массива при микротоннелировании, адекватно отражающие особенности формирования нагрузок на обделку тоннелей.

2. Разработана методика определения эксплуатационных поперечных нагрузок от горного давления на обделку, учитывающая все компоненты главных напряжений при анализе развития в окружающем породном массиве области предельного равновесия

3. Получены расчетные выражения и построены графические зависимости для определения коэффициента уменьшения нагрузки от горного давления на обделку при увеличении отношения глубины заложения кровли Н к диаметру выработки й для различных типов фунтов, из которых следует, что глубину заложения Н=2й в первом приближении можно считать критической, меньше которой расчеты нагрузки следует производить исходя из веса полного столба породного массива до земной поверхности.

4. Разработана методика определения монтажных продольных нагрузок на элементы обделки, учитывающая кривизну трассы мик-ротоннелирования, заложенную в проектные решения или возникающую по технологическим причинам.

5. На криволинейных участках трассы продольные монтажные нагрузки имеют внецентренное приложение, т.е. характеризуются величиной нагрузки и эксцентриситетом ее приложения; причем эксцентриситет увеличивается с уменьшением радиуса кривизны трассы, величины нагрузки и с увеличением длины элемента трубчатой обделки, ее диаметра и жесткости конструктивных материалов обделки.

6. Усилия продавливания, развиваемые домкратной установкой и формирующие монтажные нагрузки на элементы обделки, резко увеличиваются при входе в криволинейный участок трассы и выходе из него; при этом увеличение усилий продавливания тем больше, чем ближе криволинейный участок трассы к домкратной установке.

7. Реализация расчетных рекомендаций по определению нагрузок на обделку при микротоннелировании, как показывают результаты их внедрения в практику проектирования железобетонных обделок,

производимых в России, позволяет разработать более рациональную конструкцию обделки как в отношении ее последующей безаварийной эксплуатации, так и в отношении материалоемкости, те стоимости

Основные положения диссертации отражены в следующих опубликованных в работах

1 Баклашов И В , Хлопцов В Г, Ресслер У Статические расчеты в технологии микротоннелирования -ТИМР, РОБТ 2003, №10

2 Ресслер У Оценка дополнительных усилий продавливания на криволинейных трассах микротоннелирования -ТИМР Подземное пространство мира, 2004, №2-3

3 Баклашов И В , Хлопцов В Г, Ресслер У Нагрузки на обделку тоннелей в технологии микротоннелирования -ТИМР РОБТ, 2004, №8

Подписано в печать Формат

Объем 1 печ. л. Тираж 100 экз. Заказ№

Типография Московского государственного горного университета, Москва, Ленинский проспект, 6

2 5,00

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Уве Ресслер

Введение.

1. Анализ существующих исследований и постановка задач диссертации.

1.1. Краткий обзор и анализ технологии микротоннелирования.

1.2. Анализ конструктивных решений обделки тоннелей при использовании технологии микротоннелирования.

1.3. Анализ существующих методов расчета обделки тоннелей, сооружаемых по технологии микротоннелирования.

1.4. Постановка задач диссертационных исследований.

2. Геомеханическое обоснование эксплуатационных нагрузок на обделку тоннелей.

2.1. Классификация нагрузок на эксплуатационные и монтажные и оценка их значимости при разработке конструктивных решений обделки.

2.2. Расчетные схемы и методы определения нагрузок.

2.3. Нагрузки от горного давления.

2.4. Нагрузки от собственного веса обделки и давления наполнителя.

2.5. Особенности приложения и передачи на обделку колесных нагрузок на поверхности.

2.6. Совместный анализ, расчетные сочетания и рекомендуемые коэффициенты надежности эксплуатационных нагрузок.

3. Геомеханическое обоснование монтажных нагрузок на обделку тоннелей.

3.1. Расчетные схемы и методы определения монтажных нагрузок.

3.2. Усилия продавливания на прямолинейных участках трассы тоннеля.

3.3. Усилия продавливания на криволинейных участках трассы тоннеля.

3.4. Построение общей расчетной схемы определения монтажных нагрузок для трассы с произвольной траекторией.

3.5. Сравнительный количественный анализ монтажных нагрузок на различных участках трассы.

4. Практическая реализация в России разработанных рекомендаций по определению нагрузок и проектированию обделок тоннелей, сооружаемых по технологии микротоннелирования.

4.1. Определение напряжений и внутренних усилий в железобетонной обделке от воздействия эксплуатационных нагрузок с учетом горного давления по расчетной схеме "веса полного столба грунта до поверхности".

4.2. Определение напряжений и внутренних усилий в железобетонной обделке от воздействия эксплуатационных нагрузок с учетом нагрузок от горного давления по расчетной схеме "свода давления".

4.3. Расчетное обоснование поперечных арматурных каркасов железобетонных обделок, производимых в России.

4.4. Оценка экономической эффективности предлагаемых конструктивных решений железобетонной обделки для микротоннелирования.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геомеханическое обоснование нагрузок на обделку тоннелей в технологии микротоннелирования"

Как свидетельствует мировая практика, технология микротоннелирования, которая несомненно относится к наукоемким "высоким" технологиям подземного строительства, за тридцатилетний период существования значительно расширила область своего применения: от безлюдной технологии сооружения тоннелей малого диаметра до сооружения тоннелей большого диаметра с присутствием людей. Технология микротоннелирования - это сооружение тоннелей с помощью специальных дистанционно управляемых механизированных проходческих комплексов и специальной обделки тоннелей, задавливаемой вслед за подвиганием комплексов. На сегодняшний день технология микротоннелирования при постоянном совершенствовании конструкций проходческих комплексов и обделки тоннелей превратилась в наиболее универсальную технологию подземного строительства: возможность сооружения тоннелей любого диаметра и по любым породам, в том числе неустойчивым и водонасыщенным, в условиях плотной городской застройки с минимальными деформациями земной поверхности и размерами строительной площадки при полной механизации и автоматизации всех горно-строительных работ, что обеспечивает высокие темпы строительства с минимальной численностью обслуживающего персонала при минимальном воздействии на окружающую среду, наземные сооружения и объекты.

Следует заметить, что технология микротоннелирования зародилась с развитием технического прогресса как некая альтернативная технология специальным способам городского подземного строительства (водопонижение, кессонная проходка, замораживание, искусственное укрепление грунтового массива и др.) и на сегодняшний день в мировой практике практически вытеснила эти специальные способы.

Перечисленные достоинства технологии микротоннелирования проявляются только при определенном сочетании и взаимодействии двух основных проходческих операций - разработки забоя и крепления тоннеля, которые достигаются специальным конструктивным исполнением проходческого комплекса и обеспечивают устойчивость тоннеля, в том числе его герметичность, проходческого забоя, перекрывающего массива и земной поверхности. С позиций геомеханического состояния окружающего породного массива технология микротоннелирования ограничивает до безопасного (устойчивого) уровня развитие геомеханических процессов в массиве как на период сооружения, так и на период эксплуатации тоннеля. Необходимо обратить внимание на то, что специальные способы подземного строительства (замораживание, водопонижение, кессонная проходка) ограничивают нежелательное развитие геомеханических процессов только на период сооружения тоннеля.

Отличительная особенность микротоннелирования заключается в том, что обделка, передавая продольные усилия от домкратной установки на проходческую машину, активно участвует в разработке забоя. Таким образом, технологические задачи обделки гораздо шире, чем при традиционной щитовой проходке, когда элементы обделки монтируются под защитой проходческого щита. Однако с расширением технологических задач обделки при микротоннелировании увеличиваются и нагрузки на ее элементы: особенно возрастают продольные монтажные нагрузки на обделку, передаваемые домкратной установкой, и в конечном итоге становятся определяющими при увеличении длины проходки и кривизны трассы тоннеля по сравнению с поперечными эксплуатационными нагрузками. Более того, монтажные продольные нагрузки, зависящие от усилий трения по контакту боковой поверхности обделки и породного массива, определяются контактными напряжениями, т.е. определяются поперечными эксплуатационными нагрузками, в основном нагрузками от "горного давления", которые, как показывает практика, нелинейно зависят от глубины заложения тоннеля. Таким образом, расширение области применения технологии микротоннелирования, например по сравнению с щитовой проходкой, сопровождается ростом монтажных нагрузок на тоннельную обделку, которые находятся в сложной функциональной зависимости от эксплуатационных нагрузок. Отсюда, становится очевидным усиление требований к точности и корректности определения этих нагрузок, определяющих конструктивное исполнение обделки тоннелей.

Учитывая изложенное, следует констатировать, что наблюдаемый прогресс в конструировании проходческих механизированных комплексов, который в большей степени сводится к разработке новых конструктивных решений проходческих машин и их автоматизации и в меньшей - к разработке новых конструкций обделки, существенно опережает разработку нормативно-методической базы, регламентирующей определение нагрузок на элементы обделки. В основе таких нормативно-методических разработок должны лежать исследования геомеханических процессов в окружающем породном массиве, определяющие условия взаимодействия массива и обделки, т.е. в конечном итоге эксплуатационные и монтажные нагрузки на обделку. В этом смысле тема диссертационных исследований является актуальной.

Цель работы состоит в геомеханическом обосновании и разработке методики определения нагрузок на обделку тоннелей при микротоннелировании как основы для последующего создания нормативной базы по конструированию обделки.

Идея работы заключается в том, что обделка в технологии микротоннелирования, предполагающей минимизацию строительного зазора и заполнение его бентонитовым раствором, деформируется в стесненных условиях совместно с окружающим породным массивом, что предопределяет использование расчетной схемы, построенной на конечно-элементной модели обделки и породного массива, адекватно отражающей технологические особенности микротоннелирования и геомеханические процессы формирования нагрузок на обделку.

Основные научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна:

1. Поскольку технологический регламент микротоннелирования изначально предусматривает практически безосадочную для земной поверхности проходку тоннелей, расчетная схема для определения нагрузки от горного давления должна быть построена из условия недопустимости геомеханических процессов образования в окружающем породном массиве области предельного равновесия.

2. Кривизна трассы, возникающая по непредусмотренным проектом горногеологическим условиям, может привести к такой же реализации реактивных геомеханических процессов и соответственно увеличению монтажных нагрузок на обделку, что и на криволинейной трассе, первоначально заложенной в проектных решениях.

3. Нагружение обделки в условиях взаимовлияющих деформаций с породным массивом и возникающих при этом на внешней поверхности обделки контактных нормальных и касательных напряжений приводит к увеличению сжимающих усилий в лотке и своде обделки, учет которых позволяет существенно снизить металлоемкость поперечных арматурных каркасов железобетонной обделки при сохранении ее прочности и трещиностойкости.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждаются:

- использованием апробированных методов геомеханики и механики подземных сооружений для определения нагрузок на обделку тоннелей;

- сходимостью полученных результатов с результатами других авторов и данными производственных наблюдений;

- положительными результатами внедрения расчетных рекомендаций в практику проектирования железобетонных обделок для микротоннелирования.

Методы исследований: анализ и обобщение существующего опыта проектирования и производства работ при микротоннелировании; теоретические исследования нагрузок на обделку методами геомеханики и механики подземных сооружений; расчеты и обоснование конструктивных решений арматурных каркасов железобетонных обделок.

Научное значение работы состоит в дальнейшем развитии существующих представлений о геомеханических процессах формирования нагрузок на обделку тоннелей, сооружаемых по технологии микротоннелирования.

Практическое значение работы заключается в разработке методики определения нагрузок на обделку тоннелей, сооружаемых с использованием технологии микротоннелирования.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты работы реализованы в виде расчетного обоснования конструктивных решений железобетонных труб диаметром 600, 800, 1000, 1200 и 1500 мм, выпускаемых ООО "Завод специальных железобетонных труб".

Апробация работы. Результаты работы обсуждались в сентябре 2003 и 2004гг. на семинарах Российского общества по внедрению бестраншейных технологий и на заседаниях кафедры ФГПиП МГГУ в 2003 и 2004 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликованы три работы.

Объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит список литературы из 70 наименований, 14 рисунков и 37 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Уве Ресслер

Заключение

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой изложены научно обоснованные технические решения по геомеханическому обоснованию нагрузок на обделку тоннелей в технологии микротоннелирования, имеющие существенное значение для повышения экономической эффективности городского подземного строительства.

Основные научные выводы и практические результаты заключаются в следующем.

1. Предложены расчетная схема и конечно-элементая модель совместного деформирования обделки и породного массива при микротоннелировании, адекватно отражающие особенности формирования нагрузок на обделку тоннелей.

2. Разработана методика определения эксплуатационных поперечных нагрузок от горного давления на обделку, учитывающая все компоненты главных напряжений при анализе развития в окружающем породном массиве области предельного равновесия.

3. Получены расчетные выражения и построены графические зависимости для определения коэффициента уменьшения нагрузки от горного давления на обделку при увеличении отношения глубины заложения кровли Н к диаметру выработки D для различных типов грунтов, из которых следует, что глубину заложения H=2D в первом приближении можно считать критической, меньше которой расчеты нагрузки следует производить, исходя из веса полного столба породного массива до земной поверхности.

4. Разработана методика определения монтажных продольных нагрузок на элементы обделки, учитывающая кривизну трассы микротоннелирования, заложенную в проектные решения или возникающую по технологическим причинам.

5. На криволинейных участках трассы продольные монтажные нагрузки имеют внецентренное приложение, т.е. характеризуются величиной нагрузки и эксцентриситетом ее приложения; причем, эксцентриситет увеличивается с уменьшением радиуса кривизны трассы, величины нагрузки и с увеличением длины элемента трубчатой обделки, ее диаметра и жесткости конструктивных материалов обделки.

6. Усилия продавливания, развиваемые домкратной установкой и формирующие монтажные нагрузки на элементы обделки, резко увеличиваются при входе в криволинейный участок трассы и выходе из него; при этом, увеличение усилий продавливания тем больше, чем ближе криволинейный участок трассы к домкратной установке.

7. Реализация расчетных рекомендаций по определению нагрузок на обделку тоннелей при микротоннелировании, как показывают результаты их внедрения в практику проектирования железобетонных обделок, производимых в России, позволяет разработать более рациональную конструкцию обделки как в отношении ее последующей безаварийной эксплуатации, так и в отношении материалоемкости, т.е. стоимости.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Уве Ресслер, Москва

1. Картозия Б.А., Шуплик М.Н., Федунец Б.И. и др. Шахтное и подземное строительство, 2т., издательство АГН, 1999.

2. Самойлов В.П. Управляемая бестраншейная прокладка подземных коммуникаций: состояние и российские перспективы. Проблемы развития транспортных и инженерных коммуникаций. Научно-технический альманах, ТИМР, 2002, №1.

3. Бессолов П.П. Развитие отдельных технологий открытой прокладки трубопроводов на базе отечественного потенциала России. Проблемы развития транспортных и инженерных коммуникаций. Научно-технический альманах, ТИМР, 2000, №1.

4. Романович К.А. Комплексный способ проходки одновременным продавливанием всех элементов. Строительная промышленность, 1958, №7.

5. Васильев Н.В. Закрытая прокладка трубопроводов. Недра, 1964.

6. Scherle М. Rohlvortrieb, Band 1, Berlin, 1977.

7. Kuhn G, Scheuble L., Schlick H., Berlin, 1987.

8. Stein.D., Mollers.K., Bieleki R., Leitungstunnelbau, Berlin, 1998.

9. Кюн Г., Шойбле Л., Шлик X. Закрытая прокладка непроходных трубопроводов. Стройиздат, 1993, №5.

10. Unclemole Tunneling method, Unclemole super Tunneling Method, Estimate calculation Materialas. Tokyo. Unclemole Association. April, 1994.

11. Цунекадзу Ф. Современный этап внедрения бестраншейных технологий в строительстве канализационных сетей Японии. Доклад на международном конгрессе в Гамбурге. Подземное пространство мира, ТИМР, 1995, N23-4.

12. Новые японские технологии бестраншейной прокладки трубопроводов. Сб. статей Международного конгресса по строительству трубопроводов, ТИМР, 1996.

13. Власов С.Н. Новые технологии для бестраншейной прокладки коммуникаций. Механизация строительства, 1993, №10.

14. Дерфель И.Г. Проблемы микротоннелирования. ТИМР, РОБТ, 1999, №3.

15. Красков В.А. Технические средства и технологии для бестраншейной прокладки коммуникаций. ТИМР, РОБТ, 1999, №5.

16. Адаме Э. Новшества в микротоннелировании. ТИМР, РОБТ, 2002, №4.

17. Развитие рынка микротоннелирования. No-dig International, 2002, №2.

18. Lazzarini U. Микротоннелирование по криволинейной трассе. ТИМР, РОБТ, 1999, №8.

19. Самойлов В.П., Мишуков А.Н., Власов С.Н. Опыт прокладки канализационных трубопроводов с применением оборудования фирмы "Херренкнехт". ТИМР, 1995.

20. Бессолов П.П. Информация о работе комплекса AVN-1200 в С.-Петербурге. ТИМР, РОБТ, 1996, №3.

21. Информация о работе комплекса МТВ113 фирмы "Ноель" в Москве. ТИМР, РОБТ, 1997, №5.

22. Едуков Н.И. Строительство канализационных коллекторов в Нижнем Новгороде. ТИМР, РОБТ, 1998, №6.

23. Самойлов В.П. Комплекс КМП-800. ТИМР, РОБТ, 1999, №3.

24. Иванов О.Н., Самойлов В.П., Сахаров О.Т., Павлов А.С., Пахомов В.П. Микропроходческий комплекс для бестраншейных технологий. ТИМР, РОБТ, 1999, №6.

25. Жуков A.M. Метромаш, цель эксперимента создание отечественного микротоннельного оборудования. ТИМР, РОБТ, 1999, №8.

26. Бессолов П.П. Оценка мирового опыта в развитии технологий прокладки трубопроводов в России. Возможные пути прогресса на базе российского потенциала. ТИМР, РОБТ, 2000, №1.

27. Дерфель И.Г., Ростовцев И.Е., Друкер В.Э. Опыт ООО "Крепь" в бестраншейной прокладке инженерных сетей. ТИМР, РОБТ, 2001, №5.

28. Соломатин Ю.Е. Техника фирмы "Херренкнехт" для бестраншейной прокладки коммуникаций признанный лидер подземного строительства. ТИМР, РОБТ, 1999, №5.

29. Синицкий Г.М., Штеклейн А.Р., Горделадзе И.Ш., Толмачев В.И., Туренский С.Н. Новые технологии максимум эффективности. ТИМР, РОБТ, 2001, №5.

30. Насонов Н.П. Опыт применения технологии микротоннелирования в условиях исторического центра С- Петербурга. ТИМР, РОБТ, 2000, №3.

31. Шишов О.В. Первый опыт микротоннелирования в Сибири. ТИМР, РОБТ, 2001, №2.

32. Информация о сооружении тоннеля в Перми. ТИМР, РОБТ, 2000, №4.

33. Райнер Г., Рудигер К. Горизонтальное направленное бурение и микротоннелирование сравнение двух методов прокладки трубопроводов. ТИМР, РОБТ, 2001, №6.

34. Бурмистров В.А. Перспективы развития бестраншейных технологий в России. ТИМР, РОБТ, 1999, №5.

35. Бурмистров В.А. Бестраншейные технологии в России. ТИМР, РОБТ, 1999, №6.

36. Власов С.Н. Выдержки из доклада на секции НТС Госстроя РФ. ТИМР, РОБТ, 2000, №5.

37. Синицын А.Ю. Современные методы прокладки подземных коммуникаций. ТИМР, РОБТ, 2001, №8.

38. Соломатин Ю.Е., Валиев А.Г., Самойлов В.П. Опыт прокладки канализационных трубопроводов с помощью микропроходческого комплекса AVN 600 фирмы "Херренкнехт". ТИМР, РОБТ, 2002, №6.

39. Бурмистров В.А. Пластиковые трубы в практику водоканалов. ТИМР, РОБТ, 1999, №2.

40. Лабунский А.В. Полимербетон для подземных коммуникаций. ТИМР, РОБТ, 2000, №6.

41. Синицын А.Ю. Новые технологии в подземном строительстве. ТИМР, РОБТ, 2000, №7.

42. Синицын А.Ю. Трубы для микротоннелирования. ТИМР, РОБТ, 2002, №3.

43. Проспекты и предложения фирмы "Хобас". ТИМР, РОБТ, 2002, №5.

44. Мирошниченко И.А. Внедрение новых материалов и технологий в коммунальное строительство приднепровского региона Украины. ТИМР, РОБТ, 2000, №2.

45. Проспекты и предложения фирмы "Майер". ТИМР, РОБТ, 2000, №5.

46. Бессолов П.П. Основные принципы восстановления эксплутационной надежности обделок канализационных тоннелей с помощью тонкостенных полимербетонных труб. ТИМР, РОБТ, 1998, №8.

47. Иванов О.В., Киселев Д.С., Гукасов Н.А., Синицын А.Ю., Сердистый А.Ю. Отечественные полимербетонные трубы, применяющиеся в Москве. ТИМР, РОБТ, 2000, №7.

48. Самойлов В.П. Усилия, возникающие в процессе внедрения в грунт головной части щита и продавливаемых трубопроводов. "Водоснабжение и санитарная техника", 1957, №10.

49. Баклашов И.В., Курносов В.И. Усовершенствованный метод расчета усилий в домкратах коллекторных щитов. "Вопросы сооружения горных выработок". Недра, 1965

50. TGL 34759/02. Стандарт ГДР. Подземное горизонтальное продавливание труб. Определение нагрузок и размеров.

51. Тоги Osumi. Расчет усилия при продавливании труб., М. ТИМР, РОБТ, 2000, №8.

52. A.-L. Pellet-Beaucour, R. Kastner Experimental and analytical study of friction forces during microtunneling operation. Tunneling and Underground Space Technology, 2002, Vol. 17.

53. Teruhisa Nanno. A method for driving curved pipe-jacked tunnels. Tunneling and Underground Space Technology, 1996, Vol. 11.

54. Газетдинов A.T., Улицкий B.M., Парамонов B.H. и др. Проходка микротоннелей в условиях плотной городской застройки. ТИМР, РОБТ, 1998, №8.

55. Scherle M. Rohrvortriel, band 2, Berlin, 1977

56. Уффман X. Информация о перспективных разработках фирмы "Херренкнехт". ТИМР, РОБТ, 2002, №7.

57. Вилкинсон Д. Успех микротоннелирования: факторы, которые следует учитывать. Проблема развития транспортных и инженерных коммуникаций. Научно-технический альманах. ТИМР,2002, №2-№3.

58. ATV А161. Статические расчеты проходческих тоннелей/труб (01.90).

59. Баклашов И.В., Хлопцов В.Г., Рёсслер У. Статические расчеты в технологии микротоннелирования. ТИМР, РОБТ, 2003, № 10.

60. Давыдов С.С. Расчет и проектирование подземных сооружений. М., Госстройиздат, 1950.

61. Тоннели и метрополитены. / В.П. Волков, С.Н. Наумов, А.Н. Пирожкова, В.Г. Храпов. М. Недра, 1975.

62. Баклашов И.В., Хлопцов В.Г., Рёсслер У. Нагрузки на обделку тоннелей в технологии микротоннелирования.- ТИМР, РОБТ, 2004, № 8.

63. Хлопцов В.Г., Баклашов И.В. О постановке задач при оценке устойчивости подземных горных выработок. МГГУ, ГИАБ, 2004, № 4.

64. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механика подземных сооружений и конструкции крепей. М., Недра, 1992.

65. Руководство по проектированию гидротехнических тоннелей. М., Стройиздат, 1982.

66. Рекомендации по производству работ при сооружении тоннелей метрополитена методом продавливания. М., ЦНИИС, 1988.

67. МГСН 6.01-03 Бестраншейная прокладка коммуникаций с применением микротоннелепроходческих комплексов и реконструкция трубопроводов с применением специального оборудования. М. 2004.