ES2338289B2 - "maquina para perforar y hormigonar un tunel en continuo". - Google Patents
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Abstract
Máquina para perforar y hormigonar un túnel en
continuo, que utiliza una tuneladora (1) tradicional como elemento
perforador del túnel y detrás de ella un modulo de encofrado
continuo (2), un modulo de hormigonado (3), situado a continuación
de la tuneladora y rodeado por el módulo de encofrado; y un sistema
de empuje continuo (4), capaz de transmitir la reacción suficiente
para el avance de la máquina, situado a una distancia suficiente del
módulo de encofrado, como para que pueda apoyarse en las secciones
del túnel ya realizado.
Description
Máquina para perforar y hormigonar un túnel en
continuo.
El objetivo de la investigación es una máquina
cuya función es la de una tuneladora autónoma, es decir de una el
túnel correspondiente, y el revestimiento interior del mismo
mediante un hormigonado continuo. Este máquina incorpora un sistema
de encofrado deslizante que permite fabricar un anillo de hormigón
en la sección completa del túnel a medida que avanza la excavación,
al tiempo que está dotado de medios de desplazamiento que permiten
que el conjunto de mismo se desplace en continuo mientras esté en
fase de traslación.
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El documento ES-8200438 describe
un procedimiento y máquina para revestimiento de hormigón de
túneles, galerías y obras similares que consiste en la utilización
de una tuneladora, un encofrado progresivo posterior y un máquina
para introducción del hormigón en la cámara formada entre la
excavación y el encofrado; el máquina comprende un inyector
dispuesto delante del encofrado en la zona de cola de la tuneladora
que consta de varias tuberías repartidas sobre la periferia del
encofrado, que está definido por segmentos anulares que se desmontan
de la parte posterior y se montan en la delantera para lograr el
hormigonado continuo durante el avance; entre la tuneladora y el
encofrado se montan elementos de empuje hidráulicos.
\vskip1.000000\baselineskip
La máquina de la invención utiliza una
tuneladora tradicional, a la que se le adicionan, tras la cabeza de
corte, uno o varios módulos donde se instalan los útiles necesarios
para realizar correctamente las nuevas funciones de encofrado,
hormigonado y de traslación de toda la cadena de producción, a la
medida que avanza la tuneladora.
La reacción necesaria para lograr el empuje
mínimo de avance se consigue por medio de unos anillos expansores
accionados por un sistema hidráulico. Estos ejercen la presión sobre
la sección de hormigón endurecido. Para lo cual se colocan a una
distancia tal que en el hormigón se haya alcanzado la resistencia
suficiente. El avance se efectúa secuencialmente, mientras uno de
los anillos está reteniendo y sus gatos empujando todo el sistema,
el otro está aflojando la retención y replegando los gatos, de forma
tal que el desplazamiento de la máquina es continuo.
La metodología de trabajo prevé que, una vez
alcanzado el desarrollo máximo de los elementos de transporte
(tuberías) de suministro y evacuación de material de la cabeza de
trabajo, detener el avance de la tuneladora para efectuar el
repliegue de estos elementos y la adición de nuevos tramos.
Por lo tanto, el avance se realiza de forma
cíclica, en las siguientes fases:
- 1.
- Ejecución del trabajo, en donde se realizan de forma continua y en serie las siguientes operaciones:
- a.
- La propia de la excavación:
- i.
- Excavación
- ii.
- Retirada de escombros
- iii.
- Transporte al exterior de los escombros
- iv.
- Control de la excavación
- b.
- Colocación del hormigón
- i.
- Transporte desde su punto de fabricación en el exterior hasta la tuneladora
- ii.
- Depósito de acopio del hormigón
- iii.
- Máquinas de adición de aditivo
- iv.
- Dosificación de fibras
- v.
- Equipo de bombeo dentro del encofrado
\newpage
- c.
- Realización de la fuerza de empuje
- i.
- Mediante los gatos de trepa
- ii.
- A través de las barras de trepa dentadas
- iii.
- Máquina de empuje desde los gatos a la cabeza de perforación
- 2.
- Recuperación de los sistemas:
- i.
- Tubería de aporte de hormigón
- ii.
- Tubería de evacuación de residuos
- iii.
- Barra de trepa
Una vez ejecutado un ciclo de trabajo se deben
recuperar los sistemas de la tuneladora, colocándose los nuevos
elementos de transporte, que permitan recuperar el recorrido de los
elementos que han ido desarrollándose en la ejecución del ciclo.
Los módulos que se aúnan en esta máquina son los
siguientes:
Que integra los siguientes elementos:
- I.
- Unión con la "cabeza de corte".
- II.
- Máquinas de entrada del hormigón
- III.
- Panel de encofrado deslizante.
- IV.
- Elementos de control
Su función es servir de encofrado para evitar el
desplome o caída del hormigón antes de su endurecimiento o
fraguado.
Está constituido por una superficie básicamente
cilíndrica con una pequeña conicidad o reducción de sección para
facilitar el deslizamiento del mismo, unido rígidamente a la cabeza
de la tuneladora.
Su longitud efectiva con encofrado sería aquella
que facilite el fraguado y adquisición de la resistencia necesaria
del hormigón antes de su salida por la parte posterior.
La función del módulo de hormigonado es por una
parte la regulación del hormigón que procedente del exterior llega a
la tuneladora y por otra la preparación de este hormigón para su
colocación entre la superficie de excavación y el encofrado.
El hormigón procedente del exterior, vía húmeda
o seca, debe independizarse, por razones de seguridad, del hormigón
de fraguado rápido del revestimiento. Por ello el módulo debe poseer
un sistema de almacenamiento que permita la preparación del hormigón
especial que debe ser colocado como revestimiento.
Las características de este hormigón deben ser
alta velocidad de fraguado, gran resistencia a tracción y compresión
y una adecuada docilidad.
Estará constituido por siguiente elementos.
- I.
- Tuberías de suministro del hormigón.
- II.
- Sistema que permita el recorrido de un módulo: Tijera, telescópico, u otros.
- III.
- Un sistema de almacenamiento del hormigón procedente del exterior.
- IV.
- Dosificación de aditivos.
- V.
- Dosificación de fibras.
- VI.
- Bombeo del hormigón al encofrado deslizante.
- VII.
- Sistema de traslación de todos los elementos
- VIII.
- Elementos de control
Este sistema transmite la reacción suficiente
para el avance de la maquina, apoyándose en las secciones del túnel
ya realizado, esta reacción se consigue por fricción sobre el
hormigón.
Para ello se diseña un anillo expansivo con un
sistema hidráulico que permita el acoplamiento perfecto con el
interior del revestimiento de hormigón. Solidario con este anillo se
dispondrán unas barras dentadas de trepa de características tales
que permita trasladar por medio de unos gatos de levas el empuje del
anillo expansor a la cabeza de corte.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las
características de la invención, se acompaña a la presente memoria
descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo
y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una vista en alzado del
conjunto de la máquina de la invención.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva
desde el módulo de hormigonado (3) hacia la parta posterior o de
desplazamiento de la máquina.
La figura 3 representa una vista en alzado de la
zona central correspondiente a los módulos de hormigonado y
encofrado.
La figura 4 representa una vista en perspectiva
del sistema de empuje de esta máquina.
La figura 5 muestra una vista en alzado lateral
de uno de los anillos (6) que forman el sistema antipandeo de esta
máquina.
Como se puede observar en las figuras
referenciadas la máquina para perforar y hormigonar un túnel en
continuo objeto de esta invención, utiliza una tuneladora (1)
tradicional, que presenta una cabeza de corte (11) enfrentada a la
superficie a orificar, por detrás de la cual detrás de la cual salen
los escombros que se retiran hacia la zona del túnel ya abierto.
La máquina de la presente invención prevé, fijos
a dicha tuneladora (1), los siguientes módulos, que forman un único
bloque o unidad operativa:
- a)
- Un modulo de encofrado continuo (2),
- b)
- Un módulo de hormigonado (3); y
- c)
- Un sistema de empuje (4) del conjunto.
El módulo de encofrado (2) está constituido por
una superficie cilíndrica, con una pequeña conicidad o reducción de
sección para facilitar el deslizamiento del mismo, unida rígidamente
a la tuneladora y provisto de una entrada de hormigón, cuyo acopio
se efectúa por la parte posterior, más alejada de la tuneladora (1),
y que presenta una longitud tal que permita el fraguado y
adquisición de la resistencia necesaria del hormigón antes de su
salida por la parte posterior.
El modulo de hormigonado (3) está situado a
continuación de la tuneladora y rodeado por el módulo de encofrado
(2). Su función es la regulación del hormigón que procede del
exterior y su preparación para su colocación entre la superficie de
excavación y el encofrado.
Así pues, este módulo de hormigonado (3)
comprende unos medios de almacenamiento del hormigón que procede del
exterior, unos medios de dosificación de componentes, unos medios de
bombeo (8) al encofrado, unos medios de traslación de estos
elementos a lo largo del módulo de encofrado, así como una serie de
tuberías (9) o boquillas de proyección de hormigón.
El sistema de empuje es capaz de transmitir la
reacción suficiente para el avance de la maquina de forma continua.
Está situado a una distancia suficiente del módulo de encofrado,
como para que pueda apoyarse en las secciones del túnel ya realizado
y está constituido por dos anillos expansivos
(4a-4b), provistos de sendos mecanismos hidráulicos
(12) que permite su acoplamiento y liberación de las paredes de
revestimiento de hormigón.
Cada uno de estos anillos (4) dispone de unas
barras longitudinales (5), que en la zona de hormigonado acoplan con
la cabeza de la tuneladora (1) por medio de unos gatos hidráulicos
(7), los cuales transmiten el empuje necesario para lograr el
desplazamiento de forma alternativa, de forma que mientras uno de
los anillos está enclavado en las paredes del túnel hormigonado y el
gato correspondiente empujando, el otro anillo se está liberando y
el gato retrotrayéndose para acercar el anillo a la tuneladora,
hasta la siguiente fase en la que este segundo anillo se enclava y
su gato empuja, mientras que el primer anillo se libera y su gato se
contrae.
Por su parte las barras longitudinales (5)
presentan un mecanismo antipandeo formado por varios anillos (6)
interdistanciados, que presentan en la periferia garras (10) para el
agarre deslizante de dichas barras (5), que se mantienen así en
posición, formando una jaula cilíndrica interior al túnel
hormigonado.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza
de la invención, así como un ejemplo de realización preferente, se
hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma,
tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser
modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las
características esenciales de la invención que se reivindican a
continuación.
Claims (4)
1. Máquina para perforar y hormigonar un túnel
en continuo, que utiliza una tuneladora (1) tradicional como
elemento perforador del túnel y que se caracteriza porque,
detrás de la cabeza de corte, se adicionan y fijan en cadena los
siguientes módulos:
- d)
- Un modulo de encofrado continuo (2), constituido por una superficie cilíndrica, con una pequeña conicidad o reducción de sección para facilitar el deslizamiento del mismo, unida rígidamente a la cabeza de la tuneladora y provisto de una entrada de hormigón, cuyo acopio se efectúa por la parte posterior, más alejada de la tuneladora, que presenta una longitud tal que facilite el fraguado y adquisición de la resistencia necesaria del hormigón antes de su salida por la parte posterior;
- e)
- Un modulo de hormigonado (3), situado a continuación de la tuneladora y rodeado por el módulo de encofrado, cuya función es la regulación del hormigón que procede del exterior y su preparación para su colocación entre la superficie de excavación y el encofrado; y
- f)
- Un sistema de empuje continuo (4) , capaz de transmitir la reacción suficiente para el avance de la maquina, situado a una distancia suficiente del módulo de encofrado, como para que pueda apoyarse en las secciones del túnel ya realizado.
2. Máquina, según la reivindicación primera,
caracterizada porque el sistema de empuje continuo consiste
en dos anillos expansivos (4a-4b), provistos de
sendos mecanismos hidráulicos (12) que permite su acoplamiento y
liberación de las paredes de revestimiento de hormigón, cada uno de
los cuales dispone de unas barras longitudinales (5) , que en la
zona de hormigonado acoplan con la cabeza de la tuneladora (1) por
medio de unos gatos hidráulicos (7), que transmite el empuje
necesario para lograr el desplazamiento de forma alternativa, de
forma que mientras uno de los anillos está enclavado en las paredes
del túnel hormigonado y el gato correspondiente empujando, el otro
anillo se está liberando y el gato retrotrayéndose para acercar el
anillo a la tuneladora, hasta la siguiente fase en la que este
segundo anillo se enclava y su gato empuja, mientras que el primer
anillo se libera y su gato se contrae.
3. Máquina, según las reivindicaciones
anteriores, caracterizada porque dichas barras longitudinales
(5) presentan un mecanismo antipandeo formado por varios anillos (6)
interdistanciados, que presentan en la periferia garras (10) para el
agarre deslizante de dichas barras (5), que se mantienen así en
posición, formando una jaula cilíndrica interior al túnel
hormigonado.
4. Máquina, según la primera reivindicación,
caracterizada porque el módulo de hormigonado (3) comprende
unos medios de almacenamiento del hormigón que procede del exterior,
unos medios de dosificación de componentes, unos medios de bombeo
(8) al encofrado, unos medios de traslación de estos elementos a lo
largo del módulo de encofrado, así como una serie de tuberías (9) o
boquillas de proyección de hormigón.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200701310A ES2338289B8 (es) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | "maquina para perforar y hormigonar un tunel en continuo". |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200701310A ES2338289B8 (es) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | "maquina para perforar y hormigonar un tunel en continuo". |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2338289A1 ES2338289A1 (es) | 2010-05-05 |
| ES2338289B2 true ES2338289B2 (es) | 2011-01-24 |
| ES2338289B8 ES2338289B8 (es) | 2011-07-18 |
Family
ID=42111141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200701310A Active ES2338289B8 (es) | 2007-05-14 | 2007-05-14 | "maquina para perforar y hormigonar un tunel en continuo". |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2338289B8 (es) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108266196B (zh) * | 2018-01-24 | 2024-01-19 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种盾构顶进新奥法支护的反力装置及其设置方法 |
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-
2007
- 2007-05-14 ES ES200701310A patent/ES2338289B8/es active Active
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2338289B8 (es) | 2011-07-18 |
| ES2338289A1 (es) | 2010-05-05 |
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|---|---|---|---|
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| FG2A | Definitive protection |
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