УДК 624.042.5

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОМЕРЗАНИЯ ОБДЕЛКИ ШАХТНОГО СТВОЛА Математическое обоснование промерзания обделки шахтного ствола

Опубликовано в Известия Петербургского университета путей сообщения/Proceedings of Petersburg Transport University · Том 23, Номер 3, 2026 · Страницы 789–800 · Рубрика: Общетехнические задачи и пути их решения
DOI: https://doi.org/10.20295/1815-588X-2026-3-789-800
Получено: 16.06.2026 Одобрено: 11.07.2026 Опубликовано: 07.10.2026 Язык публикаций: RUS
Разработана конструкция утепления шахтного ствола пеностеклобетонной рубашкой, обеспечивающей непромерзание грунта в течение сезонного периода воздействия отрицательной температуры на внутреннюю поверхность пеностеклобетонной теплоизоляции. Цель данной статьи — получение математической зависимости температуры на наружной поверхности обделки шахтного ствола от времени действия отрицательной температуры воздуха в шахте и тепловых характеристик конструкции. Методы: аналитические решения задачи нестационарной теплопроводности для полубесконечного тела в комбинации с численными решениями методом конечных элементов системы, включающей в себя грунтовый массив, обделку шахтного ствола с пеностеклобетонной обоймой и нагрузку от конвекции (потока холодного воздуха). Результаты: получены аналитические формулы для расчета времени промерзания шахтных стволов, выполненных с обделкой из чугунных или железобетонных тюбингов с рубашкой из пеностеклобетона. Построены соответствующие этим формулам номограммы для определения времени промерзания шахтных стволов в зависимости от толщины рубашки из пеностеклобетона и температуры воздуха. Практическая значимость: результаты исследования позволяют расширить область применения технологии капитального ремонта шахт с рубашкой из пеностеклобетона на другие регионы страны с учетом их климатических особенностей.
вентиляционные стволы, метрополитен, грунтовый массив, метод конечных элементов, пеностеклобетон
Текст Список литературы
Текст (PDF)
Читать Скачать

1. Математическое моделирование термоди- намических процессов в вентиляционных шахтах метро политена / А. А. Сокорнов [и др.] // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2024. Т. 21, вып. 2. С. 457–469.

2. Инструкция по устройству гидроизоляции сборных железобетонных и чугунных обделок тон- нелей метрополитена закрытого способа работ / ЦНИИС, Метрогипротранс, Мосметрострой, Глав- тоннельметрострой (утверждена 25.12.1984). М., 1984. 77 с.

3. Баклашов И. В., Картозия Б. А. Механика под- земных сооружений и конструкций крепей. М.: Сту- дент, 2012. 543 с.

4. Пиянзин В. Я., Дианов В. М. Опыт восста- новления гидроизоляции автодорожного тоннеля // Транспорт Российской Федерации. СПб., 2008. № 2 (15). С. 60–61.

5. Инструкция по безопасной эксплуатации ос- нований и строительных конструкций объектов инфраструктуры Петербургского метрополите- на // ГУП «Петербургский метрополитен». СПб., 2020. 146 с.

6. СП 13-102-2003. Правила обследования не- сущих строительных конструкций зданий и соору- жений. Свод правил по проектированию и строи- тельству (дата введения: 21.08.2003) // ФГУП «КТБ ЖБ». М.: Госстрой России, 2004. 26 с.

7. ГОСТ Р 57208-2016. Тоннели и метро- политены. Правила обследования и устране- ния дефектов и повреждений при эксплуатации: межгосударственный стандарт (дата введения: 02.11.2016) / АО «Кодекс». М.: Стандартинформ, 2017. 31 с. Рис. 8. Диаграмма изменения температуры в стволе ВШ-04 за период с 03.12.2021 по 14.01.2022

8. ГОСТ 31937-2024. Здания и сооружения. Пра- вила обследования и мониторинга технического состояния: межгосударственный стандарт (дата введения: 10.04.2024) // АО «Кодекс». М.: Стандарт информ, 2024. 69 с.

9. Ventilation Shafts Freezing Protection under the Influence of Negative Temperatures / E. G. Kozin [et al.] // Transportation Soil Engineering in Cold Regions. Proceedings of Transoilcold 2019. 2020. Pp. 509–519. DOI:https://doi.org/10.1007/978-981-15-0450-1_53

10. Реновация вентиляционных стволов с устрой- ством конструктивно-теплоизоляционной рубашки из пеностеклобетона / А. Н. Коньков [и др.] // Под- земные горизонты. 2019. № 22. С. 56–58.

11. Бурин Д. Л., Новиков А. Л., Филонов Ю. А. Защита от промерзания вентиляционных стволов метрополитена с устройством конструкционно- теп лоизоляционной рубашки из пеностеклобетона // Метро и тоннели. 2021. № 4. С. 21–23.

12. Лыков А. В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. 600 с.

13. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твер- дых тел / пер. с англ. М.: Наука, 1964. 488 с.

14. Кошмаров Ю. А., Башкирцев М. П. Термоди- намика и теплопередача в пожарном деле: учебник. М.: Высшая инженерная пожарно-техническая шко- ла МВД СССР, 1987. 445 с.

Войти или Создать
* Забыли пароль?