BE1001450A3

BE1001450A3 - Inrichting voor het boren van een tunnel en werkwijze voor het ruimen van een met deze inrichting geboorde tunnel.

Info

Publication number: BE1001450A3
Application number: BE8800176A
Authority: BE
Original assignee: Smet Marc Jozef Maria
Priority date: 1988-02-12
Filing date: 1988-02-12
Publication date: 1989-10-31

Abstract

De neus (2) van de boorkop (1) met aan het uiteinde een spuitstuk (3) wordt gedragen door een langwerpig lichaam (4) dat bevestigd is op een flexibele boorbuis (5) waardoorheen zich een kanaal (6) voor het boorfluidum uitstrekt. Het lichaam (4) is voorzien van ronde eindwanden (7 en 8) waartussen zich radiale langsschotten (9) uitstrekken die vier in omtreksrichting verdeelde compartimenten begrenzen waarin opblaasbare kokers (11) opgenomen zijn die beschermd zijn door flexibele metalen strippen (13). Door een of meer kokers op te blazen, kan men de kop (1) sturen of kan men, door de kop (1) dan achterwaarts te trekken, het boorgat ruimen.

Description

"Inrichting voor het boron van e < an tunnel en
EMI1.1
r "vobr eeMrnde inrichting
De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het boren van een tunnel in de grond, welke inrichting is voorzien van een kop welke is uitgerust met een neus met aan het uiteinde een spuitstuk, alsmede een in het algemeen langwerpig lichaam dat de neus draagt en dat is bevestigd aan het uiteinde van een flexibele, vanaf een zieh boven de grond bevindend werkpunt in de grond schuifbare boorbuis waardoorheen zieh een kanaal uitstrekt voor het toevoeren van boorfluidum onder druk aan het spuitstuk en waarbij de kop is voorzien van stuurmiddelen die vanaf het werkpunt bedienbaar zijn.

Bij een dergelijke, uit het Belgische octrooi 906. 079 bekende boormol omvatten de stuurmiddelen voor het orienteren van de boorkop kantelmiddelen voor de neus van de boorkop ten opzichte van het lichaam.

In één van de in dit Belgische octrooi beschreven uitvoeringsvormen is de neus asymmetrisch gevormd en kan worden geroteerd voor het wijzigen van de boorrichting. Met deze, in fig. 7 van het Belgische octrooi 906. 079 weergegeven uitvoeringsvorm kan in beginsel uitsluitend volgens gebogen trajecten worden geboord.

De onderhavige uitvinding betreft een boorkop met constructief eenvoudiger stuurmiddelen.

Volgens de uitvinding zijn de stuurmiddelen ingericht voor het in omtreksrichting selectief wijzigen van de omtreksvorm van het lichaam van de kop. D. w. z. dat bij het rechuit borenhet : lichaam van de boorkop
EMI1.2
een in "vorm omtreksrichting geTi"] kmatigezodra een-gebogen traject-Moet worden-gevolgd, de omtreksvorm van het lichaam wordt gewijzigd in die zin dat in de buitenbochtzone op enigerlei wijze een

EMI2.1
uitstulPinq aan het lichaam wordt gevormd. ¯ --ing--an het lichaam wordt ggvormd.

---volgens de uitvinding kan voor lichaam in omtreksrichting zijn verdeeld in compartimen- - t & n-waar n-,-op-afstand bestuurbaar, rad-iaa-l-uitzetbare- elementen zijn aangebracht.

In een uitvoeringsvorm van de uitvinding kunnen radiaal uitzetbare elementen flexibele kokers zijn die elk afzonderlijk, via een zieh door de boorbuis uitstrekkende leiding door een persfluidum oppompbaar zijn, zodanig dat althans het middengedeelte van elk van de kokers tot buiten de omtrek van het lichaam van de boorkop uitsteekt. Dit uitstekende gedeelte zet zieh dan bij voortbewegen van de boorkop af tegen de door het spuiten van vloeistof uit het spuitstuk
3 gevormde tunnelwand en buigt de neus en daarmee de gehele boorkop in tegengestelde richting van het rechte traject af.

Volgens de uitvinding kan het lichaam van de boorkop zijn voorzien van in hoofdzaak ronde eindwanden waartussen zieh radiale langsschotten uitstrekken die in omtreksrichting verdeelde compartimenten begren- zen voor het opnemen van de radiaal uitzetbare elementen.

Teneinde deze kokers tegen slijtage door wrijving tegen de tunnelwand te beschermen en teneinde een goed glijcontact tussen de boorkop en de tunnelwand te waarborgen kan verder volgens de uitvinding over elk radiaal compartiment zieh een flexibele metalen strip uitstrekken die in de eindwanden is gelegerd en waarvan tenminste een uiteinde verschuifbaar in de betreffende eindwand is opgenomen. Bij het uitzetten van een koker wordt door het uitstulpende gedeelte daarvan de flexibele strip mee naar buiten gedrukt en-vormt eeir-g-l jleger-over het radi-aa-l=buitenste --- deel- van de koker.

In een andere uitvoeringsvorm van de boorkop volgens de uitvinding kunnen de uitzetbare kokers

in de compartimenten worden begrensd door enerzijds - de-langsschotten-en-de-ein-dwanden in hetr lichaam'vän de boorkop en anderzijds door een elastische mof die over het lichaam is aangebracht en hermetisch aansluit dp de vrije langsranden van de langsschotten en op de eindwanden.

De stuurmiddelen van de boorkop volgens de uitvin- ding kunnen eveneens worden gebruikt voor het ruimen van het boorgat. D. w. z. dat nadat over een bepaald traject vooruit is geboord, alle kokers worden uitgezet en de aldus in diameter vergrote kop achterwaarts door het boorgat wordt getrokken en dit boorgat daardoor wordt geruimd. Daarbij kan door middel van achterwaarts gerichte spuitmondstukken het ruimen worden vergemakke- lijkt door losspoelen van de grond rondom de boorbuis.

Ter verduidelijking van de uitvinding zullen, onder verwijzing naar de tekening, enige uitvoeringsvoor- beelden van de boorinrichting worden beschreven.

Fig. 1 is een langsdoorsnede van de schematisch weergegeven boorkop volgens de lijn I-I in fig. 2 ; fig. 2 is een dwarsdoorsnede van de boorkop volgens de lijn 11-11 in fig. l ; en
EMI3.1
---fig. in een dwarsdoorsnede overeenkomstig fig. 2, een variantuitvoeringsvorm van de stuurmiddelen.

Volgens de tekening is de boorkop 1 voorzien van een neus 2 met aan het uiteinde een spuitstuk 3 dat via een lichaam 4 is bevestigd aan een flexibele, in het boorgat vooruit te duwen boorbuis 5. Door de boorbuis 5 strekt zieh een leiding 6 uit voor het toevoeren van boorvloeistof aan het spuitstuk 3.

Het lichaam 4 bestaat in hoofdzaak uit twee eindwanden 7 en 8 die door langsschotten 9 met elkaar zijn verbonden en die in de afgebeelde uitvoeringsvormen vier radiaal openende compartimenten 10 begrenzen.

Iif elk compartiment lö evindt zieh in de uitvoeringsvorm volgens fig. 1 en 2 een kokervormig lichaam 11 dat

opblaasbaar is via een leiding 12, die zich eveneens door de boorbuis 5 vanaf het bovengrondse werkpunt uitstrekt.
EMI4.1
----Over'tkcompartiment 10 strekt n-in i-eIT- ting een flexibele metalen strip 13 uit waarvan de einden verschuifbaar zijn opgenomen in uitsparingen 14 in de eindwanden 7 en 8.

Voor het sturen van de boorkop door een bocht, b. v. zoals aangegeven met de pijlen B in fig. 1 en 2, wordt via de betreffende leiding 12 fluidum onder druk toegevoerd aan een of meer van de kokers 11, in de afgebeelde situatie de koker 11 die zich aan de buitenbochtzijde van het lichaam 4 bevindt. Tijdens het rechtuit boren wordt boorvloeistof via het spuitstuk 3 voor de boorkop uitgedreven en wordt de grond voor de boorkop losgewerkt, zodat de boorkop 1 vooruit kan worden geschoven. De losgewerkte grond wordt daarbij radiaal buitenwaarts om de neus 2 weggedrongen en vormt door verdichting een tunnelwand. Door het selectief uitzetten van kokers 11 zetten deze zieh af tegen de gevormde tunnelwand en buigen de kop 1 in de tegengestelde richting.

De flexibele strippen 13 zorgen daarbij voor een glijcontact met de tunnelwand en beschermen de onderliggende kokers 11.

In de variantuitvoeringsvorm volgens fig. 3 zijn de kokers 11 vervangen door een flexibele rubberbuis 16 die hermetisch afsluitend om de vrije langsranden van de radiale langsschotten 9 is geklemd met behulp van klemorganen 15. Door luchttoevoer via een leiding 12 wordt druk opgewekt in het betreffende compartiment 10 waardoor het buisdeel ter plaatse uitstulpt en
EMI4.2
hetzelfde effekt heeft als een opgeblazen' kokerTrindeitvoerihgsvorm .

De kokers 11 of de kokers vormende flexibele rubberbuis 16 kunnen eveneens worden gebruikt om de geboorde
EMI5.1
tunnel Ee-ruimen.

LroiaTTe menten van de flexibele rubberbuis 16 uitgezet zijn, trekt men de boorkop 1 achterwaarts door de tunnel.
EMI5.2
-- -- ---- Door middel van achterwaarts gerichte spuitmondstukken kan de grond rond de boorbuis 5 losgespoeld worden, hetgeen het ruimen vergemakkelijkt.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven uitvoeringsvormen en binnen het raam van de octrooiaanvrage kunnen aan de beschreven uitvoeringsvormen vele veranderingen worden aangebracht, onder meer wat betreft de vorm, de samenstelling, de schikking en het aantal van de onderdelen die voor het verwezenlijken van de uitvinding gebruikt worden.

Claims

CONCLUSIES EMI6.1 1. Inrichting voor het boren van een tunnel in - ond-wel-ke-i-nrichting is voorzien-van--een-kop (1) welke is uitgerust met een neus (2) met aan het uiteinde een spuitstuk (3), alsmede een in het algemeen langwerpig lichaam (4) dat de neus (2) draagt en dat is bevestigd aan het uiteinde van een flexibele, vanaf een zieh boven de grond bevindend werkpunt in de grond schuifbare boorbuis (5), waardoorheen zieh een kanaal (6) uitstrekt voor het toevoeren van boorfluidum onder druk aan het spuitstuk (3) waarbij de kop (1) is voorzien van stuurmiddelen die vanaf het werkpunt bedienbaar zijn, met het kenmerk, dat de stuurmiddelen (11,12, 13,14) zijn ingericht voor het in omtreksrichting selectief wijzigen van de omtreksvorm van het lichaam (4) van de kop (1).
2. Inrichting volgens conclusie l, met het kenmerk, dat het lichaam (4) in omtreksrichting is verdeeld in compartimenten (10) waarin, op afstand bestuurbaar, (12), radiaal uitzetbare elementen (11,14) zijn aangebracht.
3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de radiaal uitzetbare elementen flexibele kokers (11) zijn die elk afzonderlijk, via een zich door de boorbuis (5) uitstrekkende leiding (12) met behulp van een persfluidum oppompbaar zijn, zodanig dat althans het middengedeelte van elk van de kokers (11) buiten de omtrek van het lichaam (4) van de boorkop (1) uitsteekt.
4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat het lichaam (4) van de boorkop (1) is voorzien van in hoofdzaak ronde eindwanden-waar- tussen zieh radiale-langsschotten (9) uitstrekken die-in omtreksrichting--verdeelde compartimenten (10) begrenzen voor het opnemen van de radiaal uitzetbare elementen (11,16). <Desc/Clms Page number 7> EMI7.1
5. si-metJ'). dat over elk radiaal (10) zieh een flexibele metalen strip (13) uitstrekt die in eindwanden (7, 8) is nste-en-ui baar in de betreffende eindwand (7 is opgenomen.
6. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de uitzetbare kokers in de compartimenten worden begrensd door enerzijds de langsschotten (9) en de eindwanden (7,8) in het lichaam (4) van de boorkop (1) en anderzijds door een elastische mof (16) die over het lichaam is aangebracht en hermetisch aansluit op de vrije langsranden van de langsschotten (9) en op de eindwanden (7,8).
7. Werkwijze voor het ruimen van een onder gebruikmaking van de inrichting volgens een van de voorgaande conclusies in de grond geboorde tunnel, met het kenmerk, dat na het boren van een boorgat alle uitzetbare elementen (11,16) worden uitgezet en met het lichaam (4) van de boorkop (1) met aldus vergrote dwarsdoorsnede, de boorkop (l) door middel van de boorbuis (5) door het boorgat wordt teruggetrokken.
8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat tijdens het terugtrekken van de boorkop (l) in achterwaartse richting boorfluidum tegen de wanden van het boorgat wordt gespoten.