Устройство для возведения тоннелей

 

(72) Авторы изобретения

С.С. Надточий, В.И. Петров и В. . Тимошкин

1

Трест Леноргинжстрой Главленинградинжст оя при Ленгорисполкоме

9 > .

= — -- -. .

" м (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ

ТОННЕЛЕЙ

Изобретение относится к строительству подземных сооружений и может быть использовано при прокладке подземных инженерных коммуникаций или тоннелей бестраншейным закрытым способом, сооружаемых продавливанием.

Известно устройство для сооружения выработок продавливанием, включающее головной щит с подающими домкратами, секции обделки, размещенные за головным щитом, монтажную ка10 меру с выталкивающими домкратами, причем в головном щите выполнены отверстия для подачи тиксотропного состава, уменьшающего сопротивление грунта продавливанию 11 .

Недостатками данного устройства являются потребность в оборудовании для приготовления и подачи тиксо— тропного состава, снижение эффекта

20 смазки по мере удаления от головного щита, и как правило, нарушение целостности грунта, так как в слабых поро дах тиксотроп не способен обеспечить устойчивость грунтовой стенки от образования и вывалов. Кроме того, тиксотроп не исключает контакт наружной поверхности сооружения с грунтом, особенно при горизонтальном продавливании. В породах с большим коэффициентом фильтрации, а также содержащих прослойки гравия и гальки, неизбежны большие расходы и утечки тиксотропного раствора. При отрицательных температурах, а также в условиях проходки в вечномерзлых грунтах применение тиксотропа затруднено или невозможно.

Известно устройство для возведения тоннелей, включающее головной щит с подающими домкратами и опорными башмаками, продавливаемое сооружение, размещенное за головным щитом, выталкивающие домкраты, размещенные .в монтажной камере, эластичный гидроизоляционный антифрикционный элемент(2).

Недостатками данного устройства являются наличие сил трения между

866205 наружной поверхностью сооружения и грунтом, вследствие контакта стен и днища сооружения с поверхностью выработки; отсутствие по всему периметру поперечного сечения замкнутой гидроизоляции.

Цель изобретения — уменьшение сил трения между наружной поверхностью сооружения и грунтом, а также создание по всему периметру поперечного сечения замкнутой гидроизоляции.

Укаэанная цель достигается тем, что эластичный гидроизоляционный антифрикционный элемент выполнен в виде трубообразной оболочки, продавливаемое сооружение снабжено разборным кольцом, установленным с возможностью свободного перемещения по внутренней поверхности сооружения, при этом один конец оболочки закреплен по периметру в разборном кольце, а другой конец закреплен по периметру тоннеля. Фронтальная часть продавливаемого сооружения по всему периметру снабжена свободно вращающимися роликами. Опорные башмаки подающих домкратов снабжены мягкими прокладками для обеспечения целостности эластичной оболочки.

На фиг. 1 изображен участок перемещаемого в грунте сооружения в начальный момент продавливания, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, в процессе работы; на фиг. 3 — узел

А; на фиг. 4 — фронтальная торцовая часть продавливаемого сооружения, где условно не показана оболочка; на фиг, 5 — вид А на фиг. 4.

В передней стенке 1 монтажной камеры 2 расположено отверстие, которое служит для вывода головного щита 3 на трассу тоннеля. Головной щит 3 содержит подающие домкраты 4 с опорными башмаками 5, снабженными мягкими прокладками 6. По внутреннему периметру продавливаемого сооружения 7 размещена трубообразная эластичная гидроизоляционная оболочка

8, выполненная из антифрикционного материала. Один конец оболочки 8, находящийся у фронтальной части продавливаемого сооружения (фиг. 1) закреплен по всему периметру отверс" тия в передней стенке 1.

Фронтальная часть продавливаемого сооружения 7 по всему периметру снабжена свободно вращающимися роликами 9, которые обеспечивают выворачивание оболочки 8 на наружную поверх«

55 ность продавливаемого сооружения

7 при его перемещении вслед за головным щитом 2. Второй конец оболочки 8, находящийся у выталкивающих домкратов 10, закреплен по периметру в разборном кольце ll, свободно скользящем по внутренней поверхности сооружения 7.

Устройство работает следующим образом.

Головной щит 3 вводят в отверстие передней стенки 1 так, чтобы башмаки 5 подающих домкратов 4 оказались заподлицо с плоскостью стенки 1. Затем в. монтажной камере помещают продавливаемое сооружение 7, которое домкратами 10 доводят до соприкосновения его фронтальной части с башмаками 5 домкратов 4 головного щита 3. Мягкие прокладки 6 башмаков 5 обеспечивают целостность эластичной оболочки 8. Головной щит 3, опираясь башмаками 5 на фронтальную часть про— давливаемого сооружения 7, продвигается вперед на величину хода штоков домкратов 4. После возвращения штоков в исходное положение, производят перемещение продавлнваемого сооружения 7 выталкивающими домкратами 10 до его соприкосновения с прокладками 6 башмаков 5. При этом фронтальная часть продавливаемого сооружения 7 все время находится под защитой оболочки головного щита 3.

По мере продавливания сооружения 7 в грунтовом массиве оболочка 8 выI ворачивается на наружную поверхность, а ее конец, закрепленный в скользящем кольце ll, приближается к фронтальной торцовой части продавливаемого сооружения 7. Когда кольцо ll приблизится к свободно вращающимся роликам 9, его разбирают и освобождают конец эластичной оболочки 8, находящийся внутри продавливаемого сооружения. Для продолжения процесса продавливания сооружения 7 внутрь его пропускают следующую эластичную оболочку, и ее передний конец соединяют по всему периметру с концом первой оболочки 8, находящимся у фронтальной части продавливаемого сооружения 7, вблизи роликов 9. Противоположный конец оболочки закрепляют в кольце 11. И процесс продавливания сооружения продолжают.

Для уменьшения трения между оболочкой 8 и поверхностью продавливаемого сооружения 7 оболочку выполняю

866205 из антифрикционного материала, а в пространство между оболочкой 8 и продавливаемым сооружением 7 подают смазку через отверстия 12 в стыках продавливаемого сооружения.

Предлагаемое изобретение исключает контакт перемещаемого сооружения с грунтом по всей наружной поверхности; создает надежную гидроизоляционную оболочку; снижает трение между эластичной оболочкой и поверхностью продавливаемого сооружения за счет нагнетания в пространство между ними смазки.

Формула изобретения

1. Устройство для возведения тоннелей, включающее головной щит с подающими домкратами и опорными башмаками, продавливаемое сооружение, размещенное за головным щитом, выталкивающие домкраты, размещенные в монтажной камере, и эластичный гидроизоляционный антифрикционный элемент, один конец которого прикреплен к поверхности тоннеля, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью уменьшения сил трения между наружной поверхностью сооружения и грунтом, а также создания по всему периметру поперечного сечения тоннеля замкнутой гидроизоляции, эластичный гидроизоляционный антифрикционный элемент выполнен в виде трубообразной оболочки, продавливаемое сооружение снабжено разборным кольцом, установленным с возможностью свободного передо мещения по внутренней поверхности сооружения, при этом один конец оболочки закреплен по периметру в разборном кольце.

2. Устройство по п. 1, о т л и д ч а ю щ е е с я тем, что фронтальная часть продавливаемого сооружения по всему периметру снабжена свободно вращающимися роликами.

3. Устройство по и. 1-2, о т л и о ч а ю щ е е с я тем, что опорные башмаки подающих домкратов снабжены мягкими прокладками для обеспечения целостности эластичной оболочки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизс.

1. Патент ФРГ Р 1101479, кл. 19 F 3/00, опублик. 1961 °

2. Авторское свидетельство ССС1

N -642482, кл. Е 21 0 9/00, 1977 щ (прототип).

866205

Составитель Ю. Поярков

Редактор П. Оотутай . Техред А.Савка Коооектор Г.

Заказ 8031/53 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4