vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2026-28-2-268-275YWRRVAvestniktgasu-2463Research ArticleПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ДОРОГ, МЕТРОПОЛИТЕНОВ, АЭРОДРОМОВ, МОСТОВ И ТРАНСПОРТНЫХ ТОННЕЛЕЙENGINEERING AND CONSTRUCTION OF ROADS, SUBWAYS, AIRDROMES, AND TUNNELSТоннельная крепь в форме Z-образных сегментовTunnel Lining in the Form of Z-Shaped SegmentsЕлизаровА. С.ElizarovA. S.

Елизаров Алексей Сергеевич, аспирант

680035, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136

Aleksey S. Elizarov, Research Assistant

136, Tikhookeanskaya Str., 680035, Khabarovsk

2023105212@togudv.ruПавликовА. Б.PavlikovA. B.

Павликов Алексей Борисович, преподаватель

680035, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136

Aleksey B. Pavlikov, Lecturer

136, Tikhookeanskaya Str., 680035, Khabarovsk

012429@togudv.ruКаменчуковА. В.KamenchukovA. V.

Каменчуков Алексей Викторович, канд. техн. наук, доцент

680035, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136

Aleksey V. Kamenchukov, PhD, A/Professor

136, Tikhookeanskaya Str., 680035, Khabarovsk

006641@togudv.ruПиотровичА. А.PiotrovichA. A.

Пиотрович Алексей Анатольевич, докт. техн. наук, профессор

680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, 47

Aleksey A. Piotrovich, DSc, Professor

47, Seryshev Str., 680021, Khabarovsk

piotrovich@rambler.ruТихоокеанский государственный университетРоссияPacific National UniversityRussian FederationДальневосточный государственный университет путей сообщенияРоссияFar Eastern State Transport UniversityRussian Federation202604052026282268275Copyright © Елизаров А.С., Павликов А.Б., Каменчуков А.В., Пиотрович А.А., 20262026Елизаров А.С., Павликов А.Б., Каменчуков А.В., Пиотрович А.А.Elizarov A.S., Pavlikov A.B., Kamenchukov A.V., Piotrovich A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/2463

Исследование посвящено анализу поведения предварительно напряженных железобетонных элементов туннельной облицовки в зависимости от геометрической конфигурации сегментов. Особое внимание уделяется влиянию формы сегмента на структурную устойчивость, перераспределение напряжений и деформационные характеристики конструктивных элементов.С целью выявления наиболее эффективных вариантов выполнен анализ конструктивных решений с позиции повышения надежности и технологичности строительства оболочек туннелей, используемых при сооружении транспортных тоннелей с применением проходческих щитов.Для оценки состояния напряжения-деформации оболочки использовались методы численного моделирования применительно к различным вариантам расположения сегментов.Исследование также охватывает конструкционные и технологические аспекты внедрения новых геометрических конфигураций.Полученные результаты могут быть использованы для оптимизации процессов проектирования и строительства сборных оболочек, а также повышения эксплуатационных характеристик туннельных конструкций в различных геотехнических условиях.

This work focuses on the analysis of the behavior of prestressed reinforced concrete tunnel lining elements as a function of the geometric configuration of segments. Particular attention is paid to the influence of the segment shape on the structural stability, stress redistribution, and deformation characteristics of structural elements.Purpose: The aim of the work is to identify the most effective options. Design solutions are analyzed to improve the reliability and constructability of the tunnel lining with the use of boring machines.Methodology: Numerical simulation methods are used to assess the stress-strain state of the lining for various segment arrangements. Structural and technological aspects are studied for implementing new geometric configurations.Research findings: The obtained results can be used to improve the design and construction processes of precast tunnel lining and the performance characteristics of tunnel structures under various geotechnical conditions.

транспортное строительствотоннеликрепьсегментычисленное моделированиеtransport constructiontunnelanchoragesegmentnumerical simulationReferencesПавленков, М.Н., Павленков, И.М. Направления и приоритеты развития муниципального образования // Экономика: вчера, сегодня, завтра. 2025. Т. 15. № 8-1. С. 541–549. DOI: 10.34670/AR.2025.82.64.057. EDN: QCIZGAPavlenkov, M.N., Pavlenkov, I.M. Directions and Priorities of Municipal Education Development. Ekonomika: vchera, segodnya, zavtra. 2025; 15(8-1): 541–549. DOI: 10.34670/AR.2025.82.64.057. EDN: QCIZGA (In Russian)Федунец, Б.И., Бойко, Ф.А. Повышение эффективности строительства перегонных тоннелей метрополитенов тоннелепроходческими механизированными комплексами // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2014. № 5. С. 115–121. EDN: SCVOPTFedunets, B.I., Boyko, F.A. Efficiency Improvement of Subway Tunnel Construction by Tunnel-Boring Mechanized Systems. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten'. 2014; 5: 115–121. EDN: SCVOPT (In Russian)Tarakanova, V.V., Romanenko, A.I., Buriy, A.I. Prevention and elimination of emergency situations during the construction and operation of metro structures // International Journal of Advanced Studies. 2023. V. 13. № 1–2. P. 7–19. DOI: 10.12731/2227-930X-2023-13-1-2-7-19. EDN: PFCPLNTarakanova, V.V., Romanenko, A.I., Buriy, A.I. Prevention and Elimination of Emergency Situations during the construction and Operation of Metro Structures. International Journal of Advanced Studies. 2023; 13(1-2): 7–19. DOI: 10.12731/2227-930X-2023-13-1-2-7-19. EDN: PFCPLNМаковский, Л.В., Кравченко, В.В. Подводные транспортные тоннели в Сибири и на Дальнем Востоке // Метро и тоннели. 2024. № 1. С. 28–29. EDN: CNXSTOMakovskiy, L.V., Kravchenko, V.V. Underwater Transport Tunnels in Siberia and the Far East. Metro i tonneli. 2024; 1: 28–29. EDN: CNXSTO (In Russian)Маковский, Л.В., Кравченко, В.В. Современное состояние и перспективы строительства горных транспортных тоннелей // Транспортное строительство. 2022. № 1. С. 29–32. EDN: UIDWDMMakovskiy, L.V., Kravchenko, V.V. The Current State and Prospects of Construction of Mining Transport Tunnels. Transportnoe stroitel'stvo. 2022; 1: 29–32. EDN: UIDWDM (In Russian)Боброва, Т.В. Обоснование эффективности инноваций в транспортном строительстве. Омск : Изд-во СибАДИ, 2019. 52 с. EDN: ZBMMCDBobrova, T.V. Effectiveness Substantiation of Innovations in Transport Construction. Omsk, 2019. 52 p. (In Russian)Меркин, В.Е., Устинов, Д.В., Хохлов, И.Н. Способы усиления тоннельных обделок и оценка их эффективности // Транспортное строительство. 2023. № 2. С. 19–22. EDN: BSULTCMerkin, V.E., Ustinov, D.V., Khokhlov, I.N. Methods of Reinforcing Tunnel Lining and Evaluating their Effectiveness. Transportnoe stroitel'stvo. 2023; 2: 19–22. EDN: BSULTC (In Russian)Русанов, В.Е. Определение прочностных и деформативных свойств сталефибробетона для расчета тоннельных обделок // Вестник МГСУ. 2010. № 2. С. 189–197. EDN: MUXQJJRusanov, V.E. Determination of Strength and Deformation Properties of Steel Fiber Concrete for Tunnel Lining. Vestnik MGSU. 2010; 2: 189–197. EDN: MUXQJJ (In Russian)Гуськов, И.А., Пестрякова, Е.А. Численное исследование сейсмостойкости сборных тоннельных обделок кругового очертания // Транспортные сооружения. 2023. Т. 10. № 2. DOI: 10.15862/02SATS223. EDN: IBIDYQGuskov, I.A., Pestryakova, E.A. Numerical study of seismic resistance of prefabricated tunnel lining of circular shape. Transportnye sooruzheniya. 2023; 10(2). DOI: 10.15862/02SATS223. EDN: IBIDYQ (In Russian)Сокорнов, А.А., Коньков, А.Н., Веселов, В.В. Оценка гибкости тоннельных обделок подковообразного и кругового очертания при расчете на внецентренное сжатие // Путевой навигатор. 2021. № 48 (74). С. 28–35. EDN: CZPVXVSokornov, A.A., Konkov, A.N., Veselov, V.V. Assessment of Flexibility of Horseshoe-Shaped and Circular Tunnel Linings in Off-Center Compression Analyses. Putevoi navigator. 2021; 48(74): 28–35. EDN: CZPVXV (In Russian)Иванов, В.Н., Шмелева, А.А. Геометрические характеристики деформированного состояния оболочек с ортогональной системой координат срединной поверхности // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2020. Т. 16. № 1. С. 38–44. DOI: 10.22363/1815-5235-2020-16-1-38-44. EDN: RCKRJRIvanov, V.N., Shmeleva, A.A. Geometric Characteristics of Deformed State of Shells with an Orthogonal Coordinate System on the Mid-Surface. Stroitel'naya mekhanika inzhenernykh konstruktsii i sooruzhenii. 2020; 16(1): 38–44. DOI: 10.22363/1815-5235-2020-16-1-38-44. EDN: RCKRJR (In Russian)Никоноров, Р.Н., Русанов, В.Е. Учет пригруза забоя в расчетах осадки земной поверхности при щитовой проходке тоннелей в дисперсных грунтах // Транспортное строительство. 2023. № 4. С. 35–38. EDN: JCBWWUNikonorov, R.N., Rusanov, V.E. Accounting for Face Load in Calculations of Ground Settlement during Shield Tunneling in Loose Soils. Transportnoe stroitel'stvo. 2023; 4: 35–38. EDN: JCBWWU (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.