CONSTRUCTION OF DISASSEMBLY AND SHIELD CHAMBER IN THE EXISTING TRUNK

Authors

DOI:

https://doi.org/10.32782/3041-2080/2025-5-28

Keywords:

dismantling, shield chamber, hydrogeological conditions, engineering geological conditions, clay, dismantling process, SCAD

Abstract

The article deals with the process of constructing a dismantling and shielding chamber within an existing mine shaft laid. The design features of the chamber, the calculated stiffness of its elements and the influence of soil conditions on the stress-strain state of the structure are analysed. The study identifies the main stages of preparatory work, including the development of a dismantling plan, selection of appropriate technical equipment, ventilation, drainage and implementation of safety measures. The main risks associated with dismantling in such conditions have been identified, including soil soaking, swelling and possible uneven settlement of structures. Based on the results of computer modelling of the stress-strain state of the dismantling and panel chamber using SCAD, two types of reinforced concrete finishes – precast and monolithic – are compared. A comparative analysis of two methods of preparatory work was also carried out – construction with a continuous face, which provides high speed of execution, but requires stability of the workings, and construction with independent faces, which reduces the risk of collapses, but is more labour-intensive. The research results can be used to develop design and construction recommendations for dismantling the panel chamber, as well as to select the best technologies and methods of work performance, taking into account safety and efficiency.

References

ДБН В.2.3-7-2018 Метрополітени. Споруди транспорту. Transport constructions. UNDERGROUNDS. (Чинний з 01.09.2019 р. на заміну ДБН В.2.3-7-2010). URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=82088 (дата звернення: 31.08.2025).

ІIІ науково-технічна конференція магістрантів ІЕЕ : збірник наукових праць ІЕЕ, КПІ імені Ігоря Сікорського. Київ : ІЕЕ, 2021. 241 с. URL: https://iee.kpi.ua/wp-content/uploads/2021/12/4magister_2021.pdf

Чепіжко О. В., Кадурін В. М., Кадурін С. В. Техногенно-геологічні системи і управління надрокористування : підручник / за ред. О. В. Чепіжко. Одеса : Одес. нац. ун-т ім. І. І. Мечникова, 2019. 324 с. URL: https://surl.li/awkkro

Маркшейдерські роботи при будівництві шахт та підземних споруд : навчальний посібник / Г. О. Антипенко, Г. Ф. Гаврюк, В. О. Назаренко, Л. А. Ковалевич, В. В. Котенко. Житоми р: Державний університет «Житомирська політехніка», 2021. 148 с. URL: https://surl.li/ywotsa

New methods for preventing crumbling and collapse of the borehole walls / Chudyk I. I., Femiak Y. M., Orynchak M. I., Sudakov A. K. & Riznychuk A. I. Scientific Bulletin of National Mining University. 2021. №. 4. Р. 17–22. URL: https://nvngu.in.ua/jdownloads/pdf/2021/4/04_2021_Chudyk.pdf

Daramalinggam J., Annam M. K. Overcoming Geotechnical Challenges in Rail and Metro Projects Using Ground Improvement. Geotechnics for Transportation Infrastructure: Recent Developments, Upcoming Technologies and New Concepts. Springer Singapore. 2019. Volume 2. Р. 539–556. URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-981-13-6713-7_43

Guo H. A review of metro tunnel construction methods. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing. 2019. Т. 218. №. 1. Р. 1–4. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/218/1/012110

Constro Facilitator (2023). Construction Methods for Underground Metro Tunnels. URL: https://constrofacilitator.com/construction-methods-for-underground-metro-tunnels/ (дата звернення: 31.08.2025).

A non-conventional system for TBM recovery: Abandonment of the shield and underground disassembly of the mechanical equipment and inner structures / Coto P. F., Mayans F. D., de Haro P. G., Zonghua G. & Zhuangzhi Y. Expanding Underground-Knowledge and Passion to Make a Positive Impact on the World. CRC Press, 2023. Р. 1217–1224. URL: https://surli.cc/nxebzf

Деформативні властивості ґрунтополімерного композита: методика експериментальних досліджень / Плугін А. А., Мірошніченко С. В., Звєрєва А. С. & Резніченко І. В. Збірник наукових праць Українського державного університету залізничного транспорту. 2018. Вип. 182. С. 44–52. URL: http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/921 (дата звернення: 22.12.2024).

Risk mitigation and construction control for effective underwater recovery of an EPB shield: a case study of the first metro tunnel in Tel Aviv / Qi W., Yang Z., Jiang Y., Liu Z., Guo Y., & Yang X. Advances in Civil Engineering. 2020, 2020.1:6049608. Р. 1–15. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1155/2020/6049608

Russo A., Corbo F. Cavuoto, and S. Autuori. Artificial ground freezing to excavate a tunnel in sandy soil measurements and back analysis. Tunnelling and Underground Space Technology. 2015. Vol. 50. Р. 226–238. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0886779815001339?via%3Dihub

Святогоров І. Застосування геотехнічних конструкцій в «зеленому будівництві». Environmental safety and natural resources. 2024. Т. 50. №. 2. С. 36–47. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2024.2.36-47

ДБН В.2.1-10-2018 Основи і фундаменти будівель та споруд. Основні положення. URL: https://e-construction.gov.ua/laws_detail/3074244333172426323?doc_type=2 (дата звернення: 31.08.2025).

Zaki M. F. M., Ismail M. A. M., Govindasamy D. Correlation between SPT and PMT for sandy silt: A Case study from Kuala Lumpur. Malaysia. Arabian Journal for Science and Engineering. 2020. Т. 45. Р. 8281–8302. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s13369-020-04684-3

Роботи у ґрунтах SPTтм. Каталог. Частина 1. НВП Cпеціальні полімерні технології. ТУУ. 20.1-38916579-001:2013. 36. URL: https://avbmv.com.ua/images/files/SPT_Catalogue_Full_Preview%20e-mail.pdf

Published

2025-11-10