ES2218306T3 - Maquina tuneladora de avance por escudo. - Google Patents
Maquina tuneladora de avance por escudo.Info
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Abstract
Escudo hidráulico para un avance de túnel, que está constituido por una envolvente de escudo (1) y por una rueda de corte (3), que está dispuesta en la zona del extremo delantero, visto en la dirección de avance, de la envolvente de escudo (1), estando formada en la zona delantera de la envolvente de escudo (1), con la ayuda de una pared de presión (4), una cámara (5, 6) parcialmente llena con líquido de apoyo, que está dividida por medio de una pared de inmersión (7) en una cámara de excavación delantera (5), que presenta la rueda de corte (3), y por una cámara de trabajo (6), que está colocada detrás, que está en comunicación con la cámara de excavación (5) por medio de una abertura de escotadura (8) formada por la pared de inmersión (7) en la zona del fondo del escudo (14), y en la que el líquido de apoyo se puede colocar bajo una presión predeterminada con la ayuda de un colchón de aire comprimido (9) y una instalación de control asociada, pudiendo ser transportado el material del sueloque es excavado por la rueda de corte (3), junto con el líquido de corte, por medio de la abertura de escotadura (8) a través de una machacadora (11) y a través de una rejilla (25) por medio de un conducto de transporte (12) que desemboca en la zona de la pared de presión (4) en la cámara de trabajo (6) y pudiendo retornar el líquido de apoyo, después de la eliminación del material del suelo, a través de un conducto de retorno (13) a la cámara de excavación (5), caracterizado porque la zona del fondo del escudo (14), que se encuentra alrededor de la abertura de escotadura (8), de la cámara de trabajo (6) está encapsulada por medio de una disposición de pared de separación (15), que se extiende entre la pared de inmersión (7) y la pared de presión (4), con respecto a la cámara de trabajo (16) restante y la cámara de trabajo (16) restante está conectada con la cámara de excavación (5) por medio de al menos dos conductos de líquido de apoyo (17).
Description
Máquina tuneladora de avance por escudo.
La presente invención se refiere a un escudo
hidráulico para un avance de túnel, que está constituido por una
envolvente de escudo y por una rueda de corte, que está dispuesta en
la zona del extremo delantero, visto en la dirección de avance, de
la envolvente de escudo, estando formada en la zona delantera de la
envolvente de escudo, con la ayuda de una pared de presión, una
cámara parcialmente llena con líquido de apoyo, que está dividida
por medio de una pared de inmersión en una cámara de excavación
delantera, que presenta la rueda de corte, y por una cámara de
trabajo, que está colocada detrás, que está en comunicación con la
cámara de excavación por medio de una abertura de escotadura formada
por la pared de inmersión en la zona del fondo del escudo, y en la
que el líquido de apoyo se puede colocar bajo una presión
predeterminada con la ayuda de un colchón de aire comprimido y una
instalación de control asociada, pudiendo ser transportado el
material del suelo que es excavado por la rueda de corte, junto con
el líquido de corte, por medio de la abertura de escotadura a través
de una machacadora y a través de una rejilla por medio de un
conducto de transporte que desemboca en la zona de la pared de
presión en la cámara de trabajo y pudiendo retornar el líquido de
apoyo, después de la eliminación del material del suelo, a través de
un conducto de retorno a la cámara de excavación. (ver el documento
EP-A-0 889 199).
En los escudos hidráulicos que encuentran
aplicación, conocidos en la práctica, del tipo mencionado se lleva a
cabo de forma regular el control de la presión de apoyo, de tal
forma que la cámara de excavación se llena completamente con el
líquido de apoyo, que está constituido en su mayor parte por una
suspensión de bentonita. La cámara de trabajo, que se encuentra
detrás de la cámara de excavación, solamente está llena en parte con
esta suspensión de bentonita. Dispuesto encima se encuentra el
colchón de aire comprimido. A través de una abertura de escotadura,
que se encuentra en la zona del suelo, de la pared de inmersión, que
separa la cámara de excavación de la cámara de trabajo, se obtiene
de esta manera un principio de regulación de la presión a modo de
los tubos comunicantes. Por lo tanto, si se coloca bajo presión el
colchón de aire comprimido, entonces de pone bajo presión de esta
manera también el líquido en la cámara de trabajo. A través de la
abertura de escotadura, que se encuentra en la zona del suelo, se
conduce esta presión, de acuerdo con el principio de los vasos
comunicantes, a la cámara de excavación, de manera que el líquido de
apoyo se puede colocar bajo presión en la zona de la cámara de
excavación para el apoyo del frente local. Al mismo tiempo, la
abertura de escotadura sirve también para el transporte del material
del suelo excavado a través de la rueda de corte. El fono recuperado
a través de la rueda de corte cae al líquido de apoyo en la
dirección del fondo del escudo y es conducido a través de la
abertura de escotadura hacia un racor de aspiración del conducto de
transporte. A través de este conducto de transporte se extrae un
volumen definido de la corriente del líquido de apoyo y se conduce a
una instalación de separación. En esta instalación de separación se
separa el material del suelo del líquido de apoyo. La suspensión es
conduce a continuación de nuevo a la cámara de excavación.
Especialmente cuando deben excavarse suelos no cohesivos o cohesivos
con bloques de piedras, se utiliza inmediatamente detrás de la
abertura de escotadura una machacadora de piedras, habitualmente una
machacadora de pinzas o una machacadora de mordazas, que tritura las
piedras y los bloques erráticos a una medida apta para el
transporte. Esta medida apta para el transporte se define a través
de rejilla que se encuentra delante del racor de aspiración del
conducto de transporte con una anchura definida de los orificios de
paso.
En estos escudos hidráulicos conocidos, se
producen especialmente durante la excavación de formaciones
cohesivas del suelo acumulaciones de tierra en la zona del fondo
tanto de la cámara de trabajo como también de la cámara de
excavación. Estas acumulaciones de tierra conducen a daños y a
desgaste de la tuneladora de avance con escudo en la zona de estas
acumulaciones de tierra. Además, estas acumulaciones de tierra deben
eliminarse de una manera intensiva y, dado el caso, también en
condiciones de aire comprimido cuando es necesario realizar
reparaciones en la zona del fondo.
El cometido de la presente invención es ahora
impedir estas acumulaciones de material en la zona del fondo del
escudo en la cámara de trabajo así como en la cámara de
excavación.
La solución según la invención de este cometido
consiste en que la zona del fondo del escudo de la cámara de
trabajo, que se encuentra alrededor de la abertura de escotadura,
está encapsulada frente a la cámara de trabajo restante por medio de
una disposición de pared de separación que se extiende entre la
pared de inmersión y la pared de presión y la cámara de trabajo
restante está unida con la cámara de excavación por medio de al
menos dos conductos de líquido de apoyo.
En el escudo hidráulico según la invención, la
zona del fondo del escudo de la cámara de trabajo está encapsulada
para conseguir un transporte forzado dirigido de una manera
selectiva del material del suelo hacia el racor de aspiración del
conducto de transporte. Por lo tanto, la machacadora de piedras, la
rejilla y el racor de aspiración del conducto de transporte se
encuentran en la zona encapsulada, en la que no se pueden formar
ahora ya acumulaciones de tierra. Pero a través de la formación
encapsulada se impide la comunicación entre la cámara de trabajo y
la cámara de excavación para el control de la presión de apoyo. Esta
comunicación es restablecida ahora a través de los dos conductos
adicionales de líquido de apoyo. Como resultado, se desacopla la
función del transporte del material del suelo de la función del
control de la presión de apoyo.
Existen varias posibilidades en el marco de la
invención para otra configuración. Así, por ejemplo, de acuerdo con
una forma de realización preferida, la disposición de la pared de
separación está formada por dos paredes de separación que se
extienden aproximadamente radiales desde el fondo del escudo hasta
una carcasa central de cojinete principal. Además, se recomienda
tomar la disposición de que la zona encapsulada del fondo del escudo
de la cámara de trabajo sea accesible a través de trampillas
transitables en la disposición de la pared de separación y/o de la
pared de presión, para posibilitar, por ejemplo, reparaciones en la
machacadora de piedras. Además, para evitar las acumulaciones de
material del suelo en la cámara de trabajo restante, se recomienda
hacer que desemboquen los conductos de líquido de apoyo desembocan
en la zona del fondo más profundo de la cámara de trabajo restante y
por encima de la mitad de la altura del escudo en la pared de
inmersión y/o disponer en al menos uno de los dos conductos de
líquido de apoyo un transportador forzado especialmente en forma de
un tornillo sin fin de transporte. Evidentemente, la abertura de
escotadura se puede cerrar, como se conoce, a través de una
corredera de la pared de inmersión, para poder realizar una bajada
de 1/3 del líquido de trabajo en la cámara de excavación. Pero la
misma posibilidad se abre cuando de una manera alternativa o en
combinación con ello está prevista en el conducto de transporte una
corredera de bloqueo. Por último y finalmente, se recomienda proveer
la disposición de la pared de separación con una abertura tubular,
que atraviesa la zona encapsulada del fondo del escudo de la cámara
de trabajo y conecta entre sí las zonas inferiores de la cámara de
trabajo restante.
A continuación se explica en detalle la invención
con la ayuda de un dibujo que representa un ejemplo de realización.
Se representa de forma esquemática lo siguiente:
La figura 1 muestra una sección longitudinal a
través de un escudo de líquido, y
La figura 2 muestra una sección
A-A a través del objeto de la figura 1.
El escudo de líquido representado en las figuras
está destinado para un avance de túnel y está constituido en su
estructura básica en primer lugar por una envolvente de escudo 1 con
una junta de obturación trasera de cola del escudo 2 y una rueda de
corte 3, que está dispuesta en la zona del extremo delantero, visto
en la dirección de avance, de la envolvente del escudo 1. En esta
zona delantera de la envolvente del escudo 1 está formada, con la
ayuda de una pared de presión 4, una cámara 5, 6 parcialmente llena
con líquido de apoyo. Esta cámara 5, 6 está dividida, por su parte,
por medio de una pared de inmersión 7 en una cámara de excavación
delantera 5, que presenta la rueda de corte 3, y por una cámara de
trabajo trasera 6. La cámara de trabajo 6 está en comunicación con
la cámara de excavación 5 a través de una abertura de escotadura 8
formada delante de la pared de inmersión 7 en la zona del fondo del
escudo. En la cámara de trabajo 6 se puede poner bajo una presión
predeterminada el líquido de apoyo con la ayuda de un colchón de
aire comprimido 9 y de una instalación de control asociada, no
representada. Por medio de esclusas de aire comprimido 10 se puede
transitar por la cámara de trabajo. El material del suelo excavado
por la rueda de corte puede ser transportado hacia fuera, junto con
el líquido de apoyo, a través de la abertura de escotadura 8 por
medio de una machacadora de piedras 11 y a través de una rejilla 25
siguiente por medio de un conducto de transporte 12 que desemboca en
la zona de la pared de presión 4 en la cámara de trabajo 6. El
líquido de apoyo se puede reconducir a la cámara de excavación 5 a
través de un conducto de retorno después de la eliminación del
material del suelo.
Como se deduce fácilmente a partir de las dos
figuras, la zona del fondo del escudo 14 de la cámara de trabajo 6,
que se encuentra alrededor de la abertura de escotadura 8, está
encapsulada por medio de una disposición de pared de separación 15,
que se extiende entre la pared de inmersión 7 y la pared de presión,
con respecto a la cámara de trabajo 16 restante y esta última está
conectada con la cámara de excavación a través de dos conductos de
líquido de apoyo 17. En este caso, la disposición de la pared de
separación 15 está formada por dos paredes de separación 19 que se
extienden aproximadamente radiales desde el fondo del escudo hasta
una carcasa central de cojinete principal 18 de la rueda de corte
3.
La zona del fondo del escudo 14 encapsulada de la
cámara de trabajo 6 es accesible a través de trampillas 20
transitables en la disposición de la pared de separación 15 y/o de
la pared de presión 4. Los conductos de líquido de apoyo 17
desembocan, por una parte, en la zona del fondo más profundo de la
cámara de trabajo 16 restante y, por otra parte, por encima de la
mitad de la altura del escudo en la pared de inmersión 7. Ambos
conductos de líquido de apoyo 17 están provistos con un
transportador forzado 21 en forma de un tornillo de transporte sin
fin y con una corredera de cierre 26 para el cierre de los conductos
de líquido de apoyo 17 respectivos.
La abertura de escotadura 8 se puede cerrar por
medio de una corredera de la pared de inmersión 22. Adicionalmente,
en el conducto de transporte 11 está prevista una corredera de
bloqueo 23. Por lo demás, en la disposición de pared de separación
15 se reconoce una abertura 24 formada por un tubo, que atraviesa la
zona encapsulada del fondo del escudo 14 de la cámara de trabajo 6
por encima de la rejilla y conecta entre sí las dos zonas inferiores
de la cámara de trabajo 16 restante.
Claims (9)
1. Escudo hidráulico para un avance de túnel, que
está constituido por una envolvente de escudo (1) y por una rueda de
corte (3), que está dispuesta en la zona del extremo delantero,
visto en la dirección de avance, de la envolvente de escudo (1),
estando formada en la zona delantera de la envolvente de escudo (1),
con la ayuda de una pared de presión (4), una cámara (5, 6)
parcialmente llena con líquido de apoyo, que está dividida por medio
de una pared de inmersión (7) en una cámara de excavación delantera
(5), que presenta la rueda de corte (3), y por una cámara de trabajo
(6), que está colocada detrás, que está en comunicación con la
cámara de excavación (5) por medio de una abertura de escotadura (8)
formada por la pared de inmersión (7) en la zona del fondo del
escudo (14), y en la que el líquido de apoyo se puede colocar bajo
una presión predeterminada con la ayuda de un colchón de aire
comprimido (9) y una instalación de control asociada, pudiendo ser
transportado el material del suelo que es excavado por la rueda de
corte (3), junto con el líquido de corte, por medio de la abertura
de escotadura (8) a través de una machacadora (11) y a través de una
rejilla (25) por medio de un conducto de transporte (12) que
desemboca en la zona de la pared de presión (4) en la cámara de
trabajo (6) y pudiendo retornar el líquido de apoyo, después de la
eliminación del material del suelo, a través de un conducto de
retorno (13) a la cámara de excavación (5), caracterizado
porque la zona del fondo del escudo (14), que se encuentra alrededor
de la abertura de escotadura (8), de la cámara de trabajo (6) está
encapsulada por medio de una disposición de pared de separación
(15), que se extiende entre la pared de inmersión (7) y la pared de
presión (4), con respecto a la cámara de trabajo (16) restante y la
cámara de trabajo (16) restante está conectada con la cámara de
excavación (5) por medio de al menos dos conductos de líquido de
apoyo (17).
2. Escudo hidráulico para un avance de túnel
según la reivindicación 1, caracterizado porque la
disposición de pared de separación (15) está formada por dos paredes
de separación (19), que se extienden aproximadamente radiales desde
el fondo del escudo hasta una carcasa central de cojinete principal
(18) de la rueda de corte (3).
3. Escudo hidráulico para un avance de túnel
según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la zona
del fondo del escudo (14) encapsulada de la cámara de trabajo (6) es
accesible a través de trampillas (20) transitables en la disposición
de pared de separación (15) y/o en la pared de presión (4).
4. Escudo hidráulico para un avance de túnel
según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque
los conductos de líquido de apoyo (17) desembocan en la zona del
fondo más profundo de la cámara de trabajo (14) restante y por
encima de la mitad de la altura del escudo en la pared de inmersión
(7).
5. Escudo hidráulico para un avance de túnel
según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque
en al menos uno de los dos conductos de líquido de apoyo (17) está
dispuesto un transportador forzado (21).
6. Escudo hidráulico para un avance de túnel
según la reivindicación 5, caracterizado porque el
transportador forzado (21) está constituido por un tornillo de
transporte sin fin.
7. Escudo hidráulico para un avance de túnel
según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque
la abertura de escotadura (8) se puede cerrar por medio de una
corredera (22) de la pared de inmersión.
8. Escudo hidráulico para un avance de túnel
según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque
en el conducto de transporte (12) está prevista una corredera de
bloqueo (23).
9. Escudo hidráulico para un avance de túnel
según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque
la disposición de pared de separación (15) está provista con una
abertura tubular (24), que atraviesa la zona del fondo del escudo
(14) encapsulada de la cámara de trabajo (6) y conecta las zonas
inferiores de la cámara de trabajo (14) restante entre sí.
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