HU187741B - Method for drifting round tunnels being under groundwater level, in nonstable variable grounds - Google Patents
Method for drifting round tunnels being under groundwater level, in nonstable variable grounds Download PDFInfo
- Publication number
- HU187741B HU187741B HU77BA3559A HUBA003559A HU187741B HU 187741 B HU187741 B HU 187741B HU 77BA3559 A HU77BA3559 A HU 77BA3559A HU BA003559 A HUBA003559 A HU BA003559A HU 187741 B HU187741 B HU 187741B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- shield
- tunnel
- elements
- soil
- variable
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 title description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 10
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 7
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 3
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 6
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
- E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
- E21D9/0642—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining the shield having means for additional processing at the front end
- E21D9/065—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining the shield having means for additional processing at the front end with devices for provisionally supporting the front face
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
Description
A találmány ELJÁRÁS KÖRSZELVÉNYŰ ALAGÚTAKNAK TALAJVÍZSZINT ALATTI, NEM ÁLLÉKONY, VÁLTOZÓ TALAJOKBAN VALÓ FEJTÉSÉRE.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for constructing submerged tunnels under groundwater in non-volatile soils.
Az állékony homogén kőzetekben és kötött talajokban való metró vagy egyéb célú (vasúti, közmű, technológiai stb) alagútépítésekhez alkalmazott fejtési módszerek, az eddig kifejlesztett gépek és berendezések már jórészt megoldották azokat a főbb problémákat, melyeket a különböző keménységű talajok fejtése, biztosítása, a kifejtett anyag elszállítása, az alagútfalazat beépítése és az alagútnak a környezetbe való ágyazása vetett fel.The excavation methods used to construct subway or other purposes (railway, utility, technological, etc.) tunnels in volatile homogeneous rocks and bound soils, and the machinery and equipment developed so far, have largely solved the major problems of excavating, securing, the removal of material, the installation of the tunnel wall and the embedding of the tunnel into the environment.
A metró építésének sajátossága, hogy a hálózat vonalvezetését nagyobbrészt az évszázados fejlődés során kialakult települések tömegközlekedésének korszerűsítése, az alagútrendszer és a felszíni forgalmi csomópontok kapcsolata, és csak kisebb mértékben a geológiai adottságok határozzák meg.The peculiarity of the subway construction is that network design is largely determined by the modernization of public transport in the settlements developed over the centuries, the connection between the tunnel system and surface traffic hubs, and to a lesser extent by geological features.
E miatt például Budapesten, főleg a pesti oldalon, a már megépített és a megépíteni tervezett metróvonalak mélyen a talajvíz és a Duna szintje alatt, réteges, vetődésekkel és kőpadokkal, több helyen a felszínig vízvezető, elázott, vagy finomszemcsés vízérzékeny, nem állékony talajszakaszokon vezetnek át.For this reason, in Budapest, especially on the Pest side, existing and planned subway lines pass deep below groundwater and the Danube, layered with floodplains and stone benches, and in many places surface-waterproof, soaked or fine-grained water-sensitive, non-volatile stretches. .
Ezeken a szakaszokon a városias beépítettség miatt a felszíni süllyedések megengedhető nagysága kisebb, mint amit az ismert fejtési és építési eljárásokkal garantálni lehet.Due to the urban built-up in these sections, the permissible size of surface subsidence is less than can be guaranteed by known excavation and construction techniques.
Az alagútépítés egyik szokásos módszere az úgynevezett mozgó biztosítást megvalósító pajzsos építés, ahol a talaj kifejtése, elszállítása és a teherbíró alagútfalazat megépítése szilárd csőszerű szerkezet, az úgynevezett pajzs védelme alatt zajlik.One of the common methods of tunnel construction is the so-called moving shield construction, where the excavation, removal and construction of the load-bearing tunnel wall is carried out under the protection of a solid tubular structure called the shield.
Az egymástól eltérő mértékben és módon gépesített pajzsokkal - mint például az angol PRIESTLI, a Mc ALPINE, a nyugatnémet WESTFALIA LÜNEN, a SCHÁFER URBACH, a DEMAG, az amerikai ROBBINS, az INGERSOLL RAND, a svéd ATLAS COPCO, a szovjet LENINGRÁD KT1 és KIEV típusok - összefüggésben alkalmazott fejtési és alagútépítési eljárások közös jellemzője és hátránya is, hogy csak állékony, homogén és gyakorlatilag száraz talajféleségekben való alagútépítésekhez váltak be.With differently mechanized shields - such as English PRIESTLI, Mc ALPINE, West German WESTFALIA LÜNEN, SCHAFER URBACH, DEMAG, American ROBBINS, INGERSOLL RAND, Swedish ATLAS COPCO, Soviet LENINGRAD KT Types - a common feature of mining and tunneling processes used in context and their disadvantage is that they are used only for tunneling in stable, homogeneous and practically dry soil types.
Tekintettel arra, hogy a kifejtendő talaj állékony, fejtés közben a homlokfelület megtámasztása , beomlás elleni biztosítása általában szükségtelen.Given that the soil to be excavated is stable, it is generally unnecessary to support the forehead surface during decommissioning and prevent collapse.
A különböző cégek által képviselt, állékony tá-, Iajféleségekben való alagútépítési eljárások leginkább a fejtés módjában, az e célra használt szerszámban, a kifejtett talaj felszedésére és továbbítására alkalmazott módszerben, illetve a teherbíró alagútfalazat konstrukciójában, annak kialakításában és beépítésében, valamint a szigetelésben különböznek egymástól.The tunneling methods used by various companies in the field of stable soil and oil tunnels differ mainly in the method of excavation, the tool used for this purpose, the method of picking up and transporting the ground, and the construction, construction and installation of the load-bearing tunnel masonry. .
Jól ismertek azok az eddigi próbálkozások és eredmények is, melyek a nem állékony, puha, vízérzékeny, vagy elázott talajokban való gépesített alagútépítésre tettek kísérleteket.Also, attempts and results to date to mechanize tunneling in non-volatile, soft, water-sensitive or wet soils are well known.
E módszerek egyik csoportjánál - jellemzően sík vagy kúpos felületekkel, ezekre szerelt bontófejtö szerszámokkal vagy vágóélekkel, és a kifejtett anyagot fix, vagy szabályozható résen át a pajzs terébe terelő nyílásokkal rendelkező - egyik, vagy mindkét irányban körbe forgó, illetőleg alternáló mozgást végző - homlokmaróval fejtenek. A teljes homlokfelületet közben állandóan lezáró és a homlokfelületen súrlódó támasztó felületeket alkalmaznak. Ezek között talán a nyugatnémet BADE cég módszere az egyik legismertebb és a legfejlettebb.One of these methods involves the use of one or both circular or alternate movements, typically with flat or conical surfaces, dismounting heads or cutting edges mounted thereon, and openings for deflecting material through a fixed or adjustable gap into the shield space. . Supporting surfaces permanently sealed throughout the front face and frictional on the front face are used. Among these, the West German company BADE method is probably one of the best known and most advanced.
Ismeretesek még azok a nem állét ?ny talajokban való gépesített alagútfejtésre irányuló kísérletek is, ahol elölről teljesen zárt és tömített fix homlokfelületű pajzsot használnak. A pajzs előtti, gépesített fejtésre berendezett teret a résfalépítéshez hasonlóan áramló betonitzaggyal töltik fel. Ennek az a hivatása, hogy egyrészt a fejtési felületet megtámassza, másrészt a kifejtett talajt hidraulikus úton elszállítsa.There are also known attempts to mechanize tunneling in non-volatile soils using a fully enclosed and sealed shield with a fixed front face. The space in front of the shield, which is equipped for mechanized excavation, is filled with a flow of concrete slurry similar to the construction of a gap wall. Its job is to support the quarrying surface on the one hand and to transport the excavated soil hydraulically on the other hand.
Mindezen eljárások közös hátránya, hogy a teljesen zárt, nem látható homlokfelület mellett végzett gépesített fejtésnél gyakran keletkeznek a felszínig terjedő beszakadások és váratlan vízbetörések, ezekből eredően pedig megengedhetetlen felszíni süllyedések. További hátrányt jelent, hogy a réteges, ferde, keményebb kőpadokkal szabdalt, vagy talajszilárdítást igénylő heterogén szakaszokon való biztonságos áthaladáshoz elengedhetetlenül szükséges kézi műveletek elvégzését nagyon komplikálttá teszik.A common disadvantage of all of these processes is that mechanized excavation with a completely closed, invisible front surface often results in surface cracks and unexpected water intrusions, resulting in unacceptable surface subsidence. A further disadvantage is that the manual operations necessary to safely traverse heterogeneous sections with layered, oblique, harder rock benches, or which require soil consolidation, are very complicated.
A találmány szerinti eljárás abból a felismerésből indul ki, hogy a nem állékony, változóan rétegelt, heterogén talajfizikai jellemzőjű, kőpadokkal szabdalt, átázott, puha, vízáteresztő, szemcsés, iszapos, agyagos talajokban olyan módon lehet biztonsággal alagutat fejteni és építeni - anélkül, hogy a fejtésből eredő felszíni süllyedések a megengedhető mértéket meghaladnák -, hogy ha a teljes homlokfelületet vagy annak egy részét a mindenkori szituációnak megfelelő sűrűségben, önbeálló rugalmas támasztást adó sugárirányú támaszokkal megtámasztjuk és sugárirányú fejtést alkalmazunk.The process of the present invention is based on the recognition that non-volatile, variable-layered, heterogeneous soil physics-specific, rock-bedded, soaked, soft, water-permeable, granular, muddy, clay soils can be safely constructed and constructed without surface depressions resulting from quarrying would be beyond the allowable extent - that, if the whole or part of the front surface is at a density corresponding to the situation at hand, it is supported by radial supports providing self-adjusting elastic support and using radial quarrying.
Ez a módszer lehetővé teszi a homlokfelület állandó vizuális ellenőrzését és az eltérő szakaszonként szükséges beavatkozás azonnali megítélését és megtételét. (Pl: túlnyomás alkalmazása, injektálásos talajszilárdítás vagy a kritikus helyek kézi fejtése stb.)This method allows for continuous visual inspection of the frontal surface and for immediate assessment and intervention at different stages. (Eg: application of overpressure, soil consolidation by injection or manual dismantling of critical points, etc.)
A sugárirányú támaszok egy tetszőleges részének elmozdítása lehetőséget ad a szabaddá tett homlokfelületrész sugárirányú gépi fejtésére, miközben a homlokfelület többi része a szükséges mértékben rugalmasan támasztott maradhat.The displacement of any portion of the radial supports allows the machine to be radially disposed of the exposed front surface portion while the remaining portion of the front surface may remain as elasticly supported as necessary.
Az állékony talajszakaszokon való áthaladáskor az összes támasz elmozdítható, így a teljes homlokfelület szabaddá válik, és géppel zavartalanul fejthető.When passing through fragile soil sections, all supports can be displaced so that the entire forehead is exposed and machine-disassembled.
Változó dőlésű és rétegeződésű, heterogén, kemény kőpadokkal zavart szakaszokon való áthaladáshoz lehetőséget ad az eljárás arra is, hogy a szilárdítást igénylő rétegek injektálhatok, a kemény kőpadok szilárdságukhoz alkalmas fejtőszerszámmal szabadon kifejthetők legyenek.For the passage of heterogeneous hard stone benches with variable inclination and stratification, the process also allows the layers requiring hardening to be injected, and the hard stone benches to be freely expanded with a suitable die.
A találmány szerinti eljárás lényegét az 1. sz. ábra az alagút függőleges hosszmetszetében, a 1. sz. ábra elölnézetben mutatja.The essence of the process according to the invention is illustrated in FIG. Figure 1 is a vertical longitudinal section of the tunnel; figure front view.
187 741187,741
A sematikusan ábrázolt (1) pajzs szerkezete lényegében mindkét végén nyitott, merev, hengeres cső. A haladás irányában lévő vége a (2) vágóéi. Ez határolja a köralakú (3) fejtési felületet. Az (1) pajzs ellenkező végén épül meg az alagút (4) teher- 5 bíró falazata. A pajzstest előretolása az úgynevezett (5) vágatás a megépült alagútfalazatra való támasztással történik. Nem állékony talajokban , ha a fejtési homlokfelületet megtámasztás nélkül hagyjuk, a homlokfelület beomlik, és a talaj a pajzs terét 1 θ - folyós homok vagy iszap esetében a talajfizikai tulajdonságoktól függő mértékben és formában a már kész alagutat is megtölti. Kritikus esetben az ilyen beszakadás a felszínig terjedhet, vagy megengedhetetlen felszíni süllyedést eredményez. 15 The structure of the shield (1) schematically depicted is essentially an open rigid cylindrical tube at both ends. The end in the direction of travel is the cutting edge (2). This delimits the circular die surface (3). The shield (1) being built in the tunnel (4) of cargo walls 5 having at the opposite end. The so-called cut (5) of the shield body is advanced by resting on the built tunnel wall. In non - volatile soils, leaving the quarry face unsupported causes the front surface to collapse and fill the shield space with the existing tunnel, depending on the physical properties of the 1 θ - flow sand or sludge. In the critical case, such a rupture may extend to the surface or result in unacceptable surface subsidence. 15
A találmány szerinti eljárásnál a nem állékony talajokban való alagútépítés minden munkafázisában: a fejtésnél, a vágatásnál és a teherbíró falazat kiépítésénél is olyan önbeálló, radiálisán elhelyezett (6) homloktámasztó elemeket használunk, melyek 2 a fejtési homlokfelületet állandóan és rugalmasan megtámasztják. A külön-külön és együttesen is működtethető támasztó elemek (7) csuklós mechanizmus segítségével az (1) pajzs terébe csukhatok, miáltal a teljes fejtési felület, vagy annak egy kívánt része szabadon fejthető. A radiális homloktámaszok többek között azzal az előnnyel is járnak, hogy állandó jelleggel a pajzs szerkezetébe építhetők, és szükség esetén azonnal használatba vehetők.The process of the invention, tunneling from the non-thixotropic soil in each working phase of the fejtésnél the vágatásnál and the load-bearing masonry construction when also using a self-aligning radially disposed (6) homloktámasztó elements which provide support for two of the working face surface permanently and flexibly. The support elements (7), which can be actuated separately and together, can be closed in the space of the shield (1) by means of an articulated mechanism, whereby the whole or a part of the extraction surface can be freely dismantled. Among other things, radial headrests have the advantage of being permanently integrated into the shield structure and ready for immediate use when needed.
A találmány szerinti radiális homloktámasztás korrekt megvalósításának az a feltétele, hogy a fejtés is polárkoordináta rendszerben történjék.It is a prerequisite for the correct implementation of the radial forehead support according to the invention that the extraction also takes place in a polar coordinate system.
A sugárirányú gépi fejtéssel tetszőleges szektorba eső keskeny sávok is megmunkálhatok, míg a homlokfelület többi része rugalmasan megtámasztott marad. Kritikus helyzetekben az egymás mellett lévő keskeny sávok sorozatának fejtésével lehet előre haladni. A sugárirányú gépi megmunkálás azzal az előnnyel is jár, hogy az így megmunkált felület a támaszok korrekt felfekvését is biztosítani tudja.Radial machining also allows narrow bands to be machined into any sector, while the rest of the front surface remains resiliently supported. In critical situations, it is possible to advance the series of adjacent narrow bands. Radial machining also has the advantage that the surface so machined can also ensure that the supports are correctly positioned.
Claims (3)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU77BA3559A HU187741B (en) | 1977-07-15 | 1977-07-15 | Method for drifting round tunnels being under groundwater level, in nonstable variable grounds |
DE2828221A DE2828221C2 (en) | 1977-07-15 | 1978-06-28 | Device for supporting the face for tubular jacking shields |
RO7894553A RO77449A (en) | 1977-07-15 | 1978-07-04 | PROCESS FOR THE EXCAVATION OF TUNNELS |
PL20838578A PL208385A1 (en) | 1977-07-15 | 1978-07-13 | THE WAY OF CONSTRUCTION OF THE TUNNEL, ESPECIALLY WITH CIRCULAR SECTION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU77BA3559A HU187741B (en) | 1977-07-15 | 1977-07-15 | Method for drifting round tunnels being under groundwater level, in nonstable variable grounds |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU187741B true HU187741B (en) | 1986-02-28 |
Family
ID=10993449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU77BA3559A HU187741B (en) | 1977-07-15 | 1977-07-15 | Method for drifting round tunnels being under groundwater level, in nonstable variable grounds |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2828221C2 (en) |
HU (1) | HU187741B (en) |
PL (1) | PL208385A1 (en) |
RO (1) | RO77449A (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1911987B1 (en) * | 1969-03-10 | 1970-12-03 | R Schaefer & Urbach Gmbh Fa | Driving shield for tunnel construction |
DE2048514A1 (en) * | 1970-10-02 | 1972-04-06 | Wayss & Freytag Kg, 6000 Frankfurt | Propulsion shield |
DE2117483A1 (en) * | 1971-04-10 | 1972-10-19 | Grün & Bilfinger AG, 6800 Mannheim | Breast augmentation |
-
1977
- 1977-07-15 HU HU77BA3559A patent/HU187741B/en unknown
-
1978
- 1978-06-28 DE DE2828221A patent/DE2828221C2/en not_active Expired
- 1978-07-04 RO RO7894553A patent/RO77449A/en unknown
- 1978-07-13 PL PL20838578A patent/PL208385A1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL208385A1 (en) | 1979-04-23 |
DE2828221A1 (en) | 1979-02-01 |
RO77449A (en) | 1981-11-04 |
DE2828221C2 (en) | 1986-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Maidl et al. | Mechanised shield tunnelling | |
Clough et al. | Measured soil response to EPB shield tunneling | |
Shirlaw et al. | Local settlements and sinkholes due to EPB tunnelling | |
JPH08170484A (en) | Construction method of large cross section tunnel | |
US5823276A (en) | Diamond-tipped core barrel and method of using same | |
Eide et al. | Special application of cast-in-place walls for tunnels in soft clay in Oslo | |
KR101536209B1 (en) | Steel Pipe Multi Step Grouting device Open and cut and NATM complex excavation tunnel construction method | |
CN110656947A (en) | Method for tunneling raised section of seabed bedrock | |
Phadke et al. | Construction of tunnels, by new austrian tunneling method (NATM) and by tunnel boring machine (TBM) | |
KR101237749B1 (en) | Propulsion unit head that is used in shield method | |
HU187741B (en) | Method for drifting round tunnels being under groundwater level, in nonstable variable grounds | |
Milanovic | Prevention and remediation in karst engineering | |
JP6218180B2 (en) | Rectangular section propulsion method | |
DE3703534C2 (en) | ||
US413383A (en) | Method of constructing tunnels | |
Dowden et al. | ‘Shielded TBM’s—matching the machine to the job.’’ | |
Zou et al. | Mechanical Underground Excavation in Rock | |
RU2101502C1 (en) | Method of formation of haulage ramp | |
Maehara et al. | Fundamental study on application of underpinning method using pipe jacking by means of numerical simulation | |
SU881331A1 (en) | Method of constructing shallow-depth tunnel in unsolid rock | |
Klados | Experiences with hard rock shielded TBMs in special conditions | |
Grothen et al. | Extreme ingress: Managing high water inflows in hard rock TBM tunneling | |
Stakne | Basic considerations and practical experience with the boring of deep shafts by the raise boring process/Grundsatzüberlegungen und baupraktische Erfahrungen beim Auffahren tiefer Schächte im Raise‐Boring‐Verfahren | |
Sunuwar | Challenges of shaft excavation in Nepal Himalaya: case study from hydropower projects | |
Bruce et al. | Pile Wall Cuts Off Seepage |