An overview of research on metro tunnel lining in the sub-rectangular shape

  • Affiliations:

    Hanoi University of Mining and Geology, Hanoi, Vietnam

  • *Corresponding:
    This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
  • Received: 14th-Apr-2021
  • Revised: 17th-July-2021
  • Accepted: 3rd-Aug-2021
  • Online: 31st-Aug-2021
Pages: 68 - 78
Views: 1682
Downloads: 975
Rating: 5.0, Total rating: 96
Yours rating

Abstract:

Circular tunnels are the most popular shapes used in urban underground transportation systems when mechanized tunneling is used for tunnel excavation. However, circular tunnels have a small space utilization ratio. With the material development, non - circular tunnels such as sub - rectangular, U - shaped lining, etc. are now common, and their cross - section helps to improve the underground space utilization. However, there have been not many studies on the structure and the calculation method of the metro tunnels with the above cross - sections. The paper uses the analytical synthesis method to find out the advantages and disadvantages, the application conditions of the sub - rectangular shape, as well as the development direction for the complete calculation methods for this cross - section in Vietnamese conditions.

How to Cite
Dang, V.Kien, Do, N.Anh, Nguyen, T.Tien, Nguyen, A.Duy Huynh and Pham, V.Vi 2021. An overview of research on metro tunnel lining in the sub-rectangular shape (in Vietnamese). Journal of Mining and Earth Sciences. 62, 4 (Aug, 2021), 68-78. DOI:https://doi.org/10.46326/JMES.2021.62(4).08.
References

Dianchun Du, Daniel Dias, Do Ngoc Anh, (2020). Effect of a surcharge loading on horseshoe shaped tunnels excavated in saturated soils, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 12, 5, 1674 - 7755, 2020;

Dianchun Du, Daniel Dias, Do Ngoc Anh, (2019) Lining performance optimization of sub - rectangular tunnels using the Hyperstatic Reaction Method, Computers and Geotechnics.

Do Ngoc Anh, Dias Daniel., (2017). Influence of segmental joints in lining and ground deformability on surface settlements above tunnels. Journal of Mining and Earth Sciences, 56, 1 - 10. 

Do Ngoc Anh, Dias, D., Oreste, P.P. and Djeran - Maigre, I. (2013). 2D numerical investigation of segmental tunnel lining behaviour. Tunnelling and Underground Space Technology, 37, pp 115 - 127.

Do Ngoc Anh, Dias, D., Oreste, P.P. and Djeran - Maigre, I. (2014b). The Behaviour of the Segmental Tunnel Lining Studied by the Hyperstatic Reaction Method. European Journal of Environmental and Civil Engineering.

Do Ngoc Anh, Dias, D., Oreste, P.P. and Djeran - Maigre, I. (2014c). Three - dimensional numerical simulation for a twin mechanized tunnelling in soft ground. Tunnelling and Underground Space Technology, 42: 40 - 51.

Do Ngoc Anh, Dias, D., Oreste, P.P. and Djeran - Maigre, I. (2014)d. Three - Dimensional numerical simulation for mechanized tunnelling in soft ground - The influence of the joints, Acta Geotechnica, in press.

Đỗ Ngọc Anh, (2014). Một phương pháp mới tính toán kết cấu vỏ hầm lắp ghép. Tuyển tập Hội nghị Khoa học Đại học Mỏ - Địa chất lần thứ 21. Hà Nội - 2014.

Đỗ Ngọc Anh, (2016). Một số phương pháp tính toán kết cấu chống lắp ghép trong công trình ngầm. Tuyển tập các công trình khoa học kỷ niệm 50 năm thành lập Bộ môn "Xây dựng Công trình ngầm và Mỏ" 1996 - 2016, Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Hà Nội

Đỗ Như Tráng, (2011.) Tính toán kết cấu vỏ hầm có kể đến ảnh hưởng do lưu biến của môi trường đất đá xung quanh trong trường hợp tiếp xúc toàn phần. Tạp chí Địa kỹ thuật. Số 4. 12

Du Dianchun, Dias Daniel, Do Ngoc Anh, (2018). Hyperstatic reaction method for the design of U - shaped tunnel supports, International journal of Geomechanics, 18, 6, .

Du Dianchun, Dias Daniel, Do Ngoc Anh, (2018). Designing U - shaped tunnel linings in stratified soils using the Hyperstatic Reaction Method, European Journal of Environmental and CivilEngineering.

Huang X., Zhu Y., Zhang Z., Zhu Y., Wang S., Zhuang Q., (2018). Mechanical behaviour of segmental lining of a sub - rectangular shield tunnel under self - weight. Tunnelling and Underground Space Technology, 74: 131 - 144.

Kashima Y., Kondo N., Inoue M., (1996) Development and application of the DPLEX shield method: Results of experiments using shield and segment models and application of the method in tunnel construction. Tunnelling and Underground Space Technology, 11(1): 40 - 50.

Liu X., Ye Y., Liu Z., Huang D.,(2018). Mechanical behavior of Quasi - rectangular segmental tunnel linings: First results from full - scale ring tests. Tunnelling and Underground Space Technology, 71: 440 - 454.

Do Ngoc Anh, D. Dias, Z. Zhang, X. Huang, T. T. Nguyen, V. V. Pham and O. Nait - Rabah, (2020). "Study on the behavior of squared and sub - rectangular tunnels using the Hyperstatic Reaction Method, Transportation Geotechnics, vol. 22.

Molins C, Arnau O., (2011). Experimental and analytical study of the structural response of segmental 3 tunnel linings based on an in situ loading test 4 Part 1: Test configuration and execution. Tunneling technology and underground space, 26 (6): 764 - 777.

Nakamura H., Kubota T., Furukawa M., (2003). Unified construction of running track tunnel and crossover tunnel for subway by rectangular shape double track cross - section shield machine. Tunnelling and Underground Space Technology, 18(2): 253 - 262.

Nguyễn Anh Tuấn, Lê Thanh Bình, (2012). Phân tích ảnh hưởng lún của việc xây dựng đường hầm metro đến các công trình lân cận khu vực TP.HCM. Tạp chí Giao thông vận tải số tháng 9/2012.

Nguyễn Anh Tuấn, (2017). Phân tích ổn định khối đất trước gương hầm. LATS Kỹ Thuật. Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh. Hồ Chí Minh. Hồ Chí Minh - 2017.

Nguyễn Quang Dũng, (2013). Nghiên cứu rung động và biện pháp giảm rung động trong nền do khai thác hệ thống tàu điện ngầm. LATS Kỹ thuật. Học Viện Kỹ thuật quân sự. Hà Nội. 

Nguyen Tai Tien, Do Ngoc Anh, Karasev Maxim Anatolyevich, Dang Van Kien, Daniel Dias, (2020). Tunnel Shape Influence on the Tunnel Lining Behavior, Proceeding of ICE - Geotechnical Engineering. 

Nguyễn Tăng Thanh và Trần Nguyễn Hoàng Hùng, (2011). Đặc trưng của đất - xi dùng công nghệ phụt vữa cao áp (Jet - Grouting) để giảm lún bề mặt khi thi công tuyến Metro số 1 bằng máy khiên đào TBM ở TP. Hồ Chí Minh. Tạp chí Giao thông vận tải (12/2011), 23 - 26;

Nguyễn Thế Phùng, Nguyễn Quốc Hùng, (2004). Thiết kế công trình giao thông ngầm, Nhà xuất bản Giao thông vận tải.

Nguyễn Xuân Mãn, Nguyễn Ngọc Huệ, Phạm Đức Hinh, Nguyễn Hải Hưng, Trần Tuấn Minh, Nguyễn Duyên Phong, (2015). Cơ sở xây dựng hệ thống tàu điện ngầm đô thị, Hội thảo Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Viện Cơ học và tin học ứng dụng, Hồ Chí Minh, 2015.

Nguyễn Xuân Mãn, (2012). Nghiên cứu xây dựng hệ thống metro tại thành phố Hà Nội. Báo cáo đề tài cấp Bộ. Viện Cơ học và tin học ứng dụng, Hồ Chí Minh. 

Oreste, P.P., (2007). A numerical approach to the hyperstatic reaction method for the dimenshioning of tunnel supports. Tunnelling and Underground Space Technology, 22, pp 185 - 205.

Đoàn Thế Tường, (2012). Một số vấn đề địa kỹ thuật môi trường trong xây dựng hầm tầu điện ngầm ở Việt Nam, Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng số 2/2012.

Phan Sỹ Liêm và Nguyễm Bá Hoàng, (2016). Sử dụng công nghệ Jet - Grouting gia cố xung quanh hầm bảo vệ công trình móng nông tại tuyến Đường sắt Đô thị số 1 – TP.HCM. Tạp chí Khoa học Công nghệ Giao thông vận tải, 26 - 30.

Zhang Z., Zhu Y., Huang X., (2019). Standing full - scale loading tests on the mechanical behavior of a special - shape shield lining under shallowly - buried conditions. Tunnelling and Underground Space Technology, 86(1): 34 - 50