ES2207893T3 - Procedimiento y dispositivo para la perforacion continua y la entibacion simultanea de un tunel. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para la perforacion continua y la entibacion simultanea de un tunel.Info
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Abstract
Se presenta un procedimiento para la formación continua de un túnel a través de rocas sueltas. Para el trabajo continuo de perforación a través de rocas sueltas, utilizando segmentos de anillo que se ensamblarán formando los anillos (1), en el primer paso con prensas delanteras extendidas (7) y prensas telescópicas retiradas (8) y cubiertas de prensa retraídas (11), las prensas telescópicas (8) se extienden y las prensas delanteras (7) se retiran. En el siguiente paso, después de que las cubiertas de prensa (11) se hayan hecho avanzar y se hayan situados en la pared del túnel, las prensas delanteras (7) se extienden para el siguiente avance. Las prensas telescópicas (8) son accionadas para que se siga con el montaje de un anillo adicional (1).
Description
Procedimiento y dispositivo para la perforación
continua y la entibación simultánea de un túnel.
La invención concierne, por un lado, a un
procedimiento para la perforación continua y la entibación
simultánea de un túnel a construir en roca suelta con anillos de
entubado compuestos de segmentos de entubado con ayuda de una
máquina tuneladora de escudo que presenta un escudo de avance, un
escudo central unido con el escudo de avance a través de prensas de
avance y apuntalable en la entibación de entubado a través de
prensas telescópicas con una carrera correspondiente a la longitud
de un anillo de entubado y ampliada en comparación con las prensas
de avance, con escudos de prensado radialmente móviles hacia delante
y hacia atrás, y un escudo de seguimiento unido con el escudo
central, en donde, en una primera etapa, se extienden las prensas
telescópicas y se retraen las prensas de avance partiendo de prensas
de avance extendidas, prensas telescópicas retraídas y escudos de
prensado retirados, y, en una segunda etapa subsiguiente, después de
la extensión y fijación de los escudos de prensado en la pared del
túnel, se extienden las prensas de avance para la perforación y,
después del avance de las prensas telescópicas, se incorpora otro
anillo de entubado, y, por otro lado, a un dispositivo para la
ejecución de este procedimiento, en donde los escudos de prensado
radialmente móviles hacia delante y hacia atrás con ayuda de
vástagos de prensado están guiados adicionalmente.
La roca suelta significa en el ámbito de la
invención toda la gama de rocas sueltas con sus suelos glutinosos y
no glutinosos. Las clases de suelos principales correspondientes son
las gravas, arenas, arenas movedizas y arcillas y sus suelos mixtos.
Por tanto, la máquina tuneladora de escudo es utilizable en clases
de suelos de grano grueso, grano fino y grano mixto, concretamente
tanto por encima como por debajo del nivel de la superficie del
agua.
En el ámbito de medidas conocidas de la clase
citada (US 3 967 463 A) la primera etapa del procedimiento sirve
solamente para la recogida del escudo central, es decir que no se
realiza perforación alguna en esta etapa.
La invención se basa en el problema de hacer
posible una perforación continua sin pausas forzosas para la
incorporación de entubados.
Para resolver este problema, la invención aporta
la enseñanza en el aspecto del procedimiento de que las prensas
telescópicas que se retraen y extienden con el doble de la carrera
de las prensas de avance son extendidas en una primera etapa con
sobrepresionado de las prensas de avance para realizar una
perforación adicional. Según una forma de ejecución preferida, se
hacen avanzar únicamente, como es sabido, para la incorporación de
un anillo de entubado, las prensas telescópicas asociadas, es decir
que se dejan las restantes prensas telescópicas aplicadas a los
restantes segmentos de entubado.
La invención parte del conocimiento de que
mediante la posibilidad adicional de absorber las fuerzas de
perforación a través de los escudos de prensado con independencia de
la entibación de entubados se puede realizar también una perforación
continua y no son necesarias pausas forzosas para la incorporación
de entubados. Como resultado, la invención conduce así a una
perforación y entibación de un túnel más rápida y más barata.
Como ya se ha dicho, es también objeto de la
invención un dispositivo para la realización del procedimiento de
dicha invención, en el que los escudos de prensado radialmente
móviles hacia delante y hacia atrás con ayuda de vástagos de
prensado van guiados adicionalmente; la invención consiste aquí en
que los escudos de prensado están guiados con barras de guía
adicionales en columnas de guía y pueden ser inmovilizados con ayuda
de prensas de acuñamiento, cuyas piezas de cuña están dispuestas
entre los extremos libres de las barras de guía y los contrafuertes
de rigidización del escudo. En esta forma de ejecución se garantiza
con medios sencillos una derivación sin perturbaciones de las
fuerzas de perforación hacia la pared del túnel; se suprimen con
seguridad forzamientos y agarrotamientos. En general, es
completamente suficiente que únicamente estén previstos dos escudos
de prensado horizontalmente móviles hacia delante y hacia atrás.
Preferiblemente, las prensas de acuñamiento están dispuestas
perpendicularmente al eje longitudinal del escudo central, en
particular concretamente de modo que cada dos prensas de acuñamiento
trabajan en direcciones contrarias una respecto de otra, con lo que,
por decirlo así, se anulan las fuerzas de presión correspondientes.
Por lo demás, el escudo central deberá presentar a lo largo del
borde de la escotadura de sus escudos de prensado una junta
periférica autolimpiable que pueda ser sustituida desde el lado
interior del escudo central. El escudo central y el escudo de
seguimiento podrían en principio reunirse uno con otro para formar
una parte de escudo única. Sin embargo, con fines de una mejor
capacidad de dirección de la máquina tuneladora de escudo es
recomendable unir entre sí el escudo central y el escudo de
seguimiento a través de prensas de acoplamiento. En cualquier caso,
se elegirá convenientemente la disposición de modo que el escudo
central esté dispuesto con su extremo delantero en el escudo de
avance y el escudo de seguimiento presente un diámetro menor que el
diámetro del escudo de avance. En este sentido, es favorable que el
escudo de seguimiento esté dispuesto con su extremo trasero en el
escudo central.
Se explica seguidamente la invención con más
detalle haciendo referencia a un dibujo. Muestran en representación
esquemática:
la figura 1, una máquina tuneladora de escudo en
sección longitudinal,
la figura 2, en forma más detallada, una parte de
una sección A-A girada en 90º a través del objeto de
la figura 1 y
la figura 3, el funcionamiento del objeto de las
figuras 1 y 2.
La máquina tuneladora de escudo sirve para la
perforación continua y la entibación simultánea de un túnel a
construir en roca suelta con anillos de entubado 1 compuestos de
segmentos de entubado. Como muestra la figura 1, la máquina
tuneladora presenta en su estructura básica un escudo de avance 2,
un escudo central 3 y un escudo de seguimiento 4. El escudo central
3 presenta un diámetro algo menor que el del escudo de avance 2 y
está dispuesto con su extremo delantero en el escudo de avance 2,
con intercalación de una empaquetadura periférica 5. El escudo de
seguimiento 4 presenta de manera correspondiente un diámetro algo
más pequeño que el del escudo central 3 y dicho escudo de
seguimiento 4 está dispuesto con su extremo delantero en el escudo
central 3, con intercalación de otra empaquetadura periférica 6. El
escudo central 3 está unido con el escudo de avance 2 a través de
prensas de avance 7 que están distribuidas por el perímetro del
escudo, y puede ser apuntalado en la entibación de entubado 9 a
través de prensas telescópicas 8 que están también distribuidas por
el perímetro del escudo. Estas prensas de avance 7 trabajan con la
mitad de la carrera de las prensas telescópicas 8, mientras que
estas últimas trabajan con una carrera que corresponde a la longitud
(medida en la dirección longitudinal del túnel) de un anillo de
entubado 1 (véase la figura 3). El escudo central 3 y el escudo de
seguimiento 4 están unidos entre sí a través de prensas de
acoplamiento 10 que a su vez están distribuidas por el perímetro del
escudo.
Como se verifica sin dificultad mediante una
consideración comparativa de las figuras 1 y 2, el escudo central 3
está provisto de dos escudos de prensado 11 que pueden moverse
radial u horizontalmente hacia delante y hacia atrás. Sirven para el
movimiento hacia delante y hacia atrás de estos escudos de prensado
11 cuatro vástagos de prensado respectivos 12 que, por un lado,
atacan en los escudos de prensado 11 en la zona de las esquinas de
éstos y, por otro lado, están fijados en un apuntalamiento 13 del
escudo. Además, aparte de los vástagos de prensado 12, cada escudo
de prensado 11 está provisto de cuatro barras de guía 14 que se
extienden en columnas de guía 15. Para descargar los vástagos de
prensado 12, los escudos de prensado extendidos 11 se pueden fijar
con prensas de acuñamiento 16 cuyas piezas de cuña 17 están
dispuestas entre los extremos libres de las barras de guía 14 y
estribos 18 de rigidización del escudo. Como muestran claramente las
figuras 1 y 2, las prensas de acuñamiento 16 están dispuestas
perpendicularmente al eje longitudinal 19 del escudo central 3,
trabajando cada vez dos prensas de acuñamiento 16 una contra otra.
En la figura 2 se aprecia también que el escudo central 3 presenta a
lo largo del borde 20 de la escotadura de sus escudos de prensado 11
una junta periférica autolimpiable 21 que puede ser sustituida desde
el lado interior del escudo central 3.
Se explica ahora el funcionamiento del
dispositivo descrito con ayuda de la figura 3; según la figura 3a)
se parte en una primera etapa de la consideración de que las prensas
de avance 7 están extendidas, las prensas telescópicas 8 están
retraídas y los escudos de prensado 11 están retirados. Para la
perforación se extienden ahora las prensas telescópicas 8 y se
retraen las prensas de avance 7 mediante sobrepresionado. La figura
3b) muestra este estado. En una segunda etapa siguiente se extienden
los escudos de prensado 11 y se fijan a la pared del túnel. A
continuación, se extienden las prensas de avance 7 para la
perforación adicional. Al mismo tiempo, se incorpora otro anillo de
entubado 1, para lo cual se hacen avanzar sucesivamente las prensas
telescópicas 8 de los distintos segmentos de entubado a incorporar
individualmente, se incorpora el segmento de entubado y seguidamente
se apoyan las prensas telescópicas 8 nuevamente en este último. La
figura 3c) muestra este estado. Como se aprecia, el estado según la
figura 3c) es igual que el estado según la figura 3a), es decir que
el proceso descrito puede empezar ahora desde delante.
Claims (10)
1. Procedimiento para la perforación continua y
la entibación simultánea de un túnel a construir en roca suelta con
anillos de entubado (1) compuestos de segmentos de entubado con
ayuda de una máquina tuneladora de escudo que presenta un escudo de
avance (2), un escudo central (3) unido con el escudo de avance (2)
a través de prensas de avance (7) y susceptible de apoyarse en la
entibación de entubado (9) a través de prensas telescópicas (8) con
una carrera correspondiente a la longitud de un anillo de entubado
(1) y ampliada con respecto a la de las prensas de avance (7), con
escudos de prensado (11) que pueden moverse radialmente hacia
delante y hacia atrás, y un escudo de seguimiento (4) unido con el
escudo central (3), en el que en una primera etapa se extienden las
prensas telescópicas (8) y se retraen las prensas de avance (7)
partiendo de prensas de avance extendidas (7), prensas telescópicas
retraídas (8) y escudos de prensado retirados (11), y en una segunda
etapa subsiguiente, después de la extensión y fijación de los
escudos de prensado (11) en la pared del túnel, se extienden las
prensas de avance (7) para la perforación y, después del avance de
las prensas telescópicas (8), se incorpora un anillo de entubado
adicional (1), caracterizado porque las prensas telescópicas
(8) que se retraen y se extienden con el doble de la carrera de las
prensas de avance (7) son extendidas en la primera etapa con
sobrepresionado de las prensas de avance (7) para realizar una
perforación adicional.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque para la incorporación de un anillo de
entubado (1) se hacen avanzar solamente las prensas telescópicas
correspondientes (8).
3. Dispositivo para la realización del
procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que los escudos
de prensado (11) que pueden moverse radialmente hacia delante y
hacia atrás con ayuda de vástagos de prensado (12) van guiados
adicionalmente, caracterizado porque los escudos de prensado
(11) están guiados con barras de guía adicionales (14) en columnas
de guía (15) y pueden fijarse con ayuda de prensas de acuñamiento
(16) cuyas piezas de cuña (17) están dispuestas entre los extremos
libres de las barras de guía (14) y contrafuertes (18) de
rigidización del escudo.
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque están previstos dos escudos de prensado
(11) que pueden moverse horizontalmente hacia delante y hacia
atrás.
5. Dispositivo según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque las prensas de acuñamiento (16) están
dispuestas perpendicularmente al eje longitudinal (19) del escudo
central (3).
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones
3 a 5, caracterizado porque cada dos prensas de acuñamiento
(16) están dispuestas de manera que trabajan una contra otra.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
3 a 6, caracterizado porque el escudo central (3) presenta a
lo largo del borde (20) de la escotadura de sus escudos de prensado
(11) una junta periférica autolimpiable (21) que puede ser
sustituida desde el lado interior del escudo central (3).
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
3 a 7, caracterizado porque el escudo central (3) y el escudo
de seguimiento (4) están unidos entre sí a través de prensas de
acoplamiento (10).
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
3 a 8, caracterizado porque el escudo central (3) está
dispuesto con su extremo delantero en el escudo de avance (2) y el
escudo de seguimiento (4) presenta un diámetro menor que el diámetro
del escudo de avance (2).
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado porque el escudo de seguimiento (4) está
dispuesto con su extremo delantero en el escudo central (3).
Applications Claiming Priority (2)
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| US4420188A (en) * | 1977-06-02 | 1983-12-13 | The Robbins Company | Double shield tunnel boring machine |
| GB2001684B (en) * | 1977-07-19 | 1982-01-13 | Mowlem & Co Ltd J | Tunnelling shields |
| US5005911A (en) * | 1988-04-18 | 1991-04-09 | Fikse Tyman H | Quadrishoe tunnel boring machine |
| DE3928342A1 (de) * | 1989-08-26 | 1991-03-14 | Eickhoff Geb | Verspanneinrichtung fuer eine selbstschreitende schildvortriebsmaschine |
| CH683446A5 (de) * | 1991-02-25 | 1994-03-15 | Herrenknecht Gmbh | Rückholbare Tunnelvortriebsmaschine. |
| US5205613A (en) * | 1991-06-17 | 1993-04-27 | The Robbins Company | Tunnel boring machine with continuous forward propulsion |
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