Устройство для обжатия кольцевой герметизирующей прокладки при сооружении стыка секций подводного тоннеля Советский патент 1992 года по МПК E21D10/00 E21D10/08 E02D15/08 

Изобретение относится к строительству подводных сооружений, преимущественно транспортных тоннелей, и может быть использовано при устройстве стыка секций подводного тоннеля, сооружаемого в открытом котловане.

Известно, что при сооружении подводных тоннелей методом опускных секций, кольцевую герметизирующую прокладку устанавливают по контуру поперечного сечения одной из секций (чаще устанавливаемой) и после затопления погружаемой секции производят предварительное обжатие герметизирующей прокладки стягивающими устройствами.

Основное же обжатие производят с помощью гидростатического давления окружающей среды, действующего на свободную торцовую поверхность опускной секции в момент откачки воды из стыковой камеры, образованной герметичными торцовыми перегородками в стыкуемых секциях, установленными на некотором удалении от их торцов.

Цель изобретения - упрощение конструкции.

На фиг. 1 изображен участок сооружения стыка секций подводного тоннеля со смонтированным устройством для обжатия кольцевой герметизирующей прокладки.

VI

00 Сл)

продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - смонтированное устройство, вид сверху; на фиг. 5 - узел II на фиг. 2.

Устройство для обжатия кольцевой гер- метизирующей прокладки 1, закрепленной на подвижной обжимающей раме 2, монтируемое на участке сооружения стыка секций 3 и 4 подводного тоннеля, сооружаемого в открытом котловане, содержит винтовые домкраты 5, оси которых параллельны друг другу и лежат в одной плоскости, параллельной плоскости кольцевой герметизирующей прокладки 1. Гайки 6 винтовых домкратов 5 установлены между неподвижными звенья- ми 7, которые закреплены в нижнем узле распорного шарнирного параллелограмма 8 перпендикулярно его диагонали, которая перпендикулярна плоскости кольцевой герметизирующей прокладки 1. Распорный шарнирный параллелограмм 8 состоит из параллельных ветвей 9 и 10, объединенных шарнирными осями 11-14. На шарнирных осях 11 и 12 установлены упорные плиты 15. На нижней оси 13 закреплены неподвижные звенья 7. Ось 14 на участке между ветвями 9 и 10 упорного шарнирного параллелограмма 8 имеет квадратное сечение, в верхнюю грань которого упирается винтовой домкрат 5. Неподвижные звенья 7 снабжены направляющими 16 в виде прорезей для возможности перемещения по ним оси 14 верхнего узла шарнирного параллелограмма 8. В верхней части винтовых домкратов 5 закреплены вращающиеся рычаги 17 Г-образной формы, на вертикальной оси 18 которых с возможностью вращения насажены горизонтальные элементы 19-26, объединенные с вертикальными элементами 27 и 28 в единую жесткую раму, связывающую все винтовые домкраты 5. Установка привода винтовых домкратов 5 состоит из лебедки 29 и барабана 30 для размещения управляющего каната 31, который установ- лен с возможностью вращения между балками 32, закрепленными на неподвижных звеньях 7, для чего в нижней части они выполнены удлиненными. На барабане 30 в верхней части закреплен вращающийся ры- чаг 33 Г-образной формы, длина которого равна длине вращающихся рычагов 17. Вертикальная ось 34 вращающегося рычага 33 пропущена с возможностью вращения в горизонтальном элементе 19, объединяющем винтовые домкраты 5, между которыми установлен барабан 30, Распорные шарнирные параллелограммы 8 установлены между подвижной обжимающей рамой 2 и торцовой поверхностью участка секции 4

тоннеля, на которых установлены монтажные полки 35,

Устройство работает следующим образом.

После монтажа всего устройства и крепления кольцевой герметизирующей прокладки 1 на подвижной обжимающей раме 2, приводят в действие лебедку 29, размещенную на одной из секций тоннеля 4, при этом управляющий канат 31, сматываясь с барабана 30, приводит его во вращательное движение. Вращающийся рычаг 33, закрепленный в верхней части барабана 30, посредством вертикальной оси 34, взаимодействуя с горизонтальным элементом 19, образующим с другими горизонтальными 20 - 26 и вертикальными 27 и 28 элементами жесткую раму, передает через нее вращательное движение посредством вертикальных осей 18 вращающимся рычагом 17, которые приводят в действие винтовые домкраты 5. При вращении винтовых домкратов 5 расстояние между осями 13 и 14 распорного шарнирного параллелограмма уменьшается, так как винтовой домкрат 5 упирается в верхнюю грань оси 14, имеющей квадратное сечение, а гайка 6 закреплена между неподвижными звеньями 7, закрепленными на оси 13, а концы оси 14 перемещаются по направляющим в виде прорезей, выполненных в неподвижных звеньях 7. При этом ось 11, на которой установлена упорная плита 15, совершает поступательное движение, перемещая обжимающую раму 2, на которой закреплена кольцевая герметизирующая прокладка 1. Так как все винтовые домкраты 5 за равный промежуток времени совершают одинаковое количество оборотов, т.е. их угловые скорости равны и равны угловой скорости вращения барабана 30, то и скорость поступательного движения всех упорных плит равна. Следовательно, происходит равномерное обжатие кольцевой герметизирующей прокладки 1.

Применение для обжатия кольцевой герметизирующей прокладки винтовых домкратов, снабженных распорными шарнирными параллелограммами, позволяет трансформировать вертикальное перемещение винтовых домкратов в горизонтальное перемещение подвижной обжимающей рамы, на которой закреплена кольцевая герметизирующая прокладка. При этом при постоянном усилии, развиваемым винтовым домкратом, усилие обжатия растет по закону

Мв.д.

Моб

tg a

где N06 - усилие обжатия герметизирующей прокладки, приходящееся на ее длину, равную расстоянию между винтовыми домкратами;

NB-Д. - усилие, развиваемое винтовым домкратом;

а- угол между любым звеном шарнирного параллелограмма и горизонтального (кроме неподвижного звена).

Из этой зависимости видно, что чем меньше угол а, тем больше усилие обжатия. Следовательно, даже при небольшом усилии, развиваемом винтовым домкратом, можно получить значительные усилия обжатия.

Формула изобретения 1. Устройство для обжатия кольцевой герметизирующей прокладки при сооружении стыка секций подводного тоннеля, сооружаемого в открытом котловане, содержащее подвижную обжимающую раму, домкраты, установленные по оси кольцевой герметизирующей прокладки и установку их привода, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, снижения времени и трудоемкости монтажа и демонтажа, а также повышения надежности устройства, домкраты выполнены винтовыми и снабжены распорными шарнирными параллелограммами с упорными плитами для распора в обжимающую раму и вращающимися рычагами Г-образ0

5

0

5

0

ной формы и объединены между собой посредством горизонтальных и вертикальных элементов, жестко связанных между собой и шарнирно закрепленных на рычагах, при этом корпуса винтовых домкратов выполнены из неподвижных звеньев и их гайки за- коеплены между неподвижными звеньями, установленными перпендикулярно диагонали шарнирного параллелограмма, которая перпендикулярна плоскости кольцевой герметизирующей прокладки, а неподвижные звенья закреплены в нижнем узле шарнирного параллелограмма и выполнены с направляющими для перемещения в них оси верхнего узла шарнирного параллелограмма.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что установка привода винтовых домкратов выполнена из лебедки и барабана для размещения управляющего каната, при этом барабан установлен с возможностью вращения между балками, закрепленными на неподвижных звеньях каких-либо двух смежных распорных шарнирных параллелограммов, оси винтовых домкратов которых не лежат на одной прямой, и снабжен дополнительным вращающимся рычагом Г-образной формы, шарнирно связанным с объединяющим эти домкраты элементом, причем ось барабана параллельна осям винтовых домкратов и расположена в одной с ними плоскости.

J

//////////// /// //А /////////У//////////,

/Г Фиг.

А

Ч J3 %/9

/ /

со со г# I

/ I Чл - 2L y / Z/ V-У ЙГ /

#

/

Т

.

Риг. 5

Использование: строительство подводных сооружений. Домкраты выполнены винтовыми и снабжены распорными шарнирными параллелограммами с упорными плитами и вращающимися рычагами Г-образной формы. Домкраты объединены между собой горизонтальными и вертикальными элементами. Эти элементы жестко связаны между собой и шарнирно закреплены на рычагах. Корпуса винтовых домкратов выполнены из неподвижных звеньев, и их гайки закреплены между неподвижными звеньями. Звенья установлены перпендикулярно диагонали шарнирного параллелограмма, которая перпендикулярна плоскости кольцевой герметизирующей прокладки. Неподвижные звенья закреплены в нижнем узле шарнирного параллелограмма и выполнены с направляющими для перемещения в них оси верхнего узла шарнирного параллелограмма. Установка привода винтовых домкратов выполнена из лебедки и барабана для размещения управляющего каната. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. Ё