Устройство для возведения тоннелей Советский патент 1981 года по МПК E21D9/00 E21D9/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ТОННЕЛЕЙ

1

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 камеру с выталкивающими домкратами, причем в головном щите выполнены отверстия для подачи тиксотропного состава, уменьшающего сопротивление грунта продавливанию tO.

Недостаткс1ми данного устройства являются потребность в оборудовании для приготовления и подачи тиксотропного состава, снижение эффекта смазки по мере удаления от головного щита, и как правило, нарушение целостности грунта, так как в слабых nopoiдах 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 отрицательtoных температурах, а также в условиях проходки в вечномерзлых грунтах применение тиксотропа затруднено или невозможно.

Известно устройство для возведеISния тоннелей, включающее головной щит с подающими домкратами и опорными башмаками, продавливаемое сооружение, размещенное за головным щитом, выталкивающие домкраты, размещенные

20 в монтажной камере, эластичный гидроизоляционный антифрикционный элементС2.

Недостатками данного устройства являются наличие сил треиия между 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. Указанная 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 перимет ру тоннеля. Фронтальная часть продавливаемого сооружения по всему периметру снабжена свободно вращающимис роликами. Опорные башмаки подающих домкратов снабжены мягкими прокладками для обеспечения целостности эластичной оболочки. На фиг, 1 изображен участок пере мещаемого в грунте сооружения в на чальный 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 внутренне му периметру продавливаемого сооружения 7 размещена трубообразная эла тичная гидроизоляционная оболочка 8, выполненная из антифрикционного материала. Один конец оболочки 8, . находящийся у фронтальной части про давливаемого сооружения (фиг. I), закреплен по всему периметру отверс тия в передней стенке 1. Фронтальная часть продавливаемог сооружения 1 по всему периметру сна жена свободно вращающимися роликами 9, которые обеспечивают вьторачивание оболочки 8 на наружную пове 54 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 11, свободно скользящем по внутренней поверхности сооружения 7. Устройство работает следующим образом. Головной щит 3 вводят в отверстие передней стенки 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 продавливаемого сооружения 7, продвигается вперед на величину хода штоков домкратов 4. После возвращения штоков в исходное положение, производят перемещение продавливаемого сооружения 7 выталкиваю1дими 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 выворачивается на наружную поверхность, а ее конец, закрепленный в скользящем кольце 11, приближается к фронтальной торцовой части продавливаемого сооружения 7. Когда кольцо 1 1 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 кольце11. И процесс продавливания сооружения продолжают. Для уменьшения трения между оболочкой 8 и поверхностью продавливаемого сооружения 7 оболочку выполняюиз 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

башмаки подающих домкратов снабжены мягкими прокладками для обеспечения целостности эластичной оболочки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(прототип).

AV/A

/

I I

i

«.

ВМ 3

фие.5