HU190326B - Method and apparatus for constructing underground closed-section linear engineering structures particularly constructions of tunnel character by pressing tube members into soil - Google Patents

Abstract

A találmány térszín alatti zárt szelvényű vonalas műtárgyak, különösen alagút jellegű építmények csőelemek felhasználásával történő létesítésére szolgáló eljárásra vonatkozik, amelynek során csőelemekből azok longitudinális ritmusban hernyószerű araszoló mozgatással eszközölt továbbítása útján az építés előrehaladásával növekvő hosszúságú - az alagútfalazatot alkotó - csőelem-rakatot hozunk létre, amelynek belsejéből a talajanyagot eltávolítjuk. A találmány tárgyát képezi az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés is. Az eljárás lényege, hogy a csőelemeket (E,...) közöttük elhelyezett rugalmas tömlőspirálok (T,...) belső nyomásának (p), p2, p3) pulzáló, periodikus változtatásával - tehát nyomással - sajtoljuk előre a talajban. A berendezésnek a szomszédos csőelemek (E,...) között elhelyezhető tömlőspiráljai (T,...); nyomóközeg-forrástól kiinduló, a csőelem-rakat által határolt térben (A) húzódó tápvezetékei (Ni...); a tápvezetéket (N,...) a tömlöspirálokkal (T,...) öszszekötő ágvezetékei (t,...), valamint a tömlőspirálok (T,...) nyomás alá helyezésére és azokban a nyomás - adott esetben nullára - csökkentésére szolgáló záró-nyitó szerelvényei, például szelepei vannak. 1 abra -1-

Description

A találmány térszín alatti zárt szelvényű vonalas műtárgyak, különösen alagút jellegű építmények csőelemek felhasználásával történő létesítésére szolgáló eljárásra vonatkozik, amelynek során csőelemekből azok longitudinális ritmusban hernyószerű araszoló mozgatással eszközölt továbbítása útján az építés előrehaladásával növekvő hosszúságú - az alagútfalazatot alkotó - csőelem-rakatot hozunk létre, amelynek belsejéből a talajanyagot eltávolítjuk. A találmány tárgyát képezi az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés is.

Az ún. csősajtolásos technológiát az építési gyakorlatban viszonylag régóta használják. A jelenleg ismert ilyen megoldások szerint az előregyártott vasbeton csőelemeket indítóaknából sajtolják a talajba. E módszer hátránya, hogy a sajtoláshoz több MN nagyságrendű tolóerőt kifejtő sajtókat kell alkalmazni; a szükséges tolóerő az építési hosszal arányosan növekszik, és a sajtók határerejének kimerülésével további - közbenső - sajtolóállomásokat kell telepíteni. A sajtók által kifejtett tetemes reakcióerők miatt igen nagy igénybevételek felvételére képes, robusztus aknákat kell építeni. További problémát jelent, hogy az egymástól eltérő keresztmetszeti alakokhoz, illetve átmérőkhöz egyedileg kell az igen költséges felszereléseket (pl. vágóéi), illetve létesítményeket (pl. közbenső állomások) elkészíteni.

E hátrányok kiküszöbölésére irányul a 160 253 számú magyar szabadalmi leírásban ismertetett sajtolásos alagútépítési módszer, amelynek az a lényege, hogy a csövekből összeállított, az építés előrehaladása során növekvő hosszúságú esősor elemeit húzóelemekke¹ és védő-szigetelőelemekkel kapcsolják össze, és egy sajtóval benyomott elemek után a többit egyenként vagy csoportosan a rugalmas húzóelemek segítségével a hernyók mozgására emlékeztető mozgással, araszoló ritmikával a már meglevők után vontatják. E megoldás ugyan kiküszöböli a közbenső sajtolóállomások szükségességét, hátránya azonban, hogy egyfajta húzótömlő-készlet csak egyféle keresztmetszetű alagút építéséhez alkalmazható; az alagút egyedi tervezést igényel, és a felhasznált eszközök is egyedi gyártmányok, illetve termékek. További hátrányt jelent, hogy a húzott tömlőkben viszonylag nagy erők lépnek fel, ezért különleges minőségű anyagból kell a tömlőket gyártani, ennek ellenére meghibásodásra hajlamosak, és csak igen nehezen, körülményesen javíthatók.

A találmány feladata, hogy olyan eljárást szolgáltasson térszín alatti zárt szelvényű vonalas műtárgyak, különösen alagút jellegű építmények létesítésére, amely az indítóakna és indító-sajtó alkalmazásán túlmenően további sajtókat és közbenső sajtóállomásokat nem igényel, a csőelemek előrejuttatása a talajban a fent említett hernyómozgáshoz hasonló műveletsorral megy végbe, a munkavégzés eszközei azonban egyszerűek és olcsók, könnyen javíthatók, illetve cserélhetők, és a kivitelezéshez nincs szükség műtárgyanként egyedi tervezésre és egyedi eszközökre, illetve szerelvényekre, hanem minden műtárgy-keresztmetszethez azonos eszközök alkalmazhatók.

A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy amennyiben a hernyómozgásszerűen előrejuttatott csövek közé nem azokat a mindenkori előttük levő elemhez húzó, hanem a csőelemeket előrenyomósajtoló, változtatható belső nyomású eszközöket helyezünk, az alagútépítés a jelenleg ismert hasonló célú módszereknél egyszerűbben és gazdaságosabban végrehajtható.

E felismerés alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek során csőelemekből, azok longitudinális ritmusban hernyószerü araszoló mozgatással eszközölt továbbítása útján az építés előrehaladásával növekvő hosszúságú - az alagútfalazatot alkotó - csőelem-rakatot hozunk létre, amelynek belsejéből a talajanyagot eltávolítjuk, és amelynek az a lényege, hogy a csöelemeket vagy/és csőelemcsoportokat közöttük elhelyezett, nyomóközegforráshoz csatlakoztatott nyomóelemek - célszerűen rugalmas tömlőspirálok belső nyomásának periodikus változtatásával - pulzáltatásával - a talajban egyenként és egymást követően fokozatosan, lépésenként távközzel előresajtoljuk, miközben a mindenkori előrenyomott csőelemet az előretolási fázisban - az építés előrehaladásának irányát tekintve - a mögötte levő csőelemmel vagy csőelemekkel, az utolsó csőelemet pedig tartótesttel, pl. támasztógyürüvel támasztjuk meg. Egy előnyös találmányi ismérv szerint az első vagy első néhány, célszerűen legfeljebb az első négy csőelemet - előnyösen indítóaknából, nyomószerszámmal, pl. hidraulikus sajtóval a talajba nyomjuk, mimellett a szomszédos csőelemek között, valamint a hátsó csőelem és a nyomószerszám között rugalmas tömlőspirálokat helyezünk el, és a további csőelemeket már a tömlőspirálokban pulzálva váltakozó nyomás keltésével toljuk longitudinális ritmusban csőelemként vagy/és csöelem-csoportonként a talajba. Elsőként - előnyösen acélanyagú - vágóéllel ellátott csőelemet sajtolunk a talajba.

Az eljárás egy előnyös foganatosítási módjára az jellemző, hogy három-három csőelemből álló csőelem-csoporto(ka)t három ütemből álló előretolási periódusokban egyidejűleg mozgatjuk előre oly módon, hogy mindegyik csoportban

- az első ütemben az építés előrehaladási irányát tekintve elülső két csőelem közötti tömlőspirálban keltjük a csoporton belül a legnagyobb nyomást (munkanyomást), ezzel egyidejűleg a második és harmadik csőelem közötti tömlőspirálban ennél kisebb nyomást (ellentartó nyomást) létesítünk, a harmadik csőelem és az e mögött levő csőelem vagy támasztószerkezet közötti tömlőspirálban pedig a három nyomásérték közül a legkisebb - adott esetben nulla - nyomást (tömítő-nyomást);

- a második ütemben a csőelem-csoport hátulsó két csőeleme közötti tömlőspirálban keltjük a legnagyobb nyomást, a harmadik csőelem és az e mögött levő csőelem vagy támasztószerkezet közötti tömlőspirálban hozunk létre az előbbinél kisebb nyomást; az első és második csőelem közötti tömlöspirálban pedig a három nyomásérték közül a legkisebb - adott esetben nulla - nyomást keltjük;

- a harmadik ütemben a harmadik csőelem és az e mögött levő csőelem vagy támasztószerkezet közötti tömlőspirálban keltjük a legnagyobb nyo-21

190 326 mást, az első és második csőelem közötti tömlőspirálban ennél kisebb nyomást (ellentartó nyomást) idézünk elő, a második és harmadik csőelem közötti spiráltömlőben pedig a három nyomásérték közül a legkisebb - adott esetben nulla - nyomást keltünk.

Egy másik találmányi ismérv szerint a tömlőspirálokban pneumatikus vagy/és hidraulikus nyomást keltünk. Előnyös továbbá, ha a csőelem-rakat előrehaladása során keletkező köpenysúrlódás csökkentésére kenőanyag-hátürinjektálást alkalmazunk. Ilyen anyag például plasztifikátort tartalmazó betonithabarcs lehet.

A találmány tárgyát képező berendezésnek az a lényege, hogy a szomszédos csőelemek között elhelyezhető tömlőspiráljai; nyomóközeg-forrástól kiinduló, a csőelem-rakat által határolt térben húzódó tápvezetékei; a tápvezetékeket a tömlőspirálokkal összekötő ágvezetékei, valamint a tömlőspirálok nyomás alá helyezésére és azokban a nyomás

- adott esetben nullára - csökkentésére szolgáló záró-nyitó szerelvényei, például szelepei vannak. E berendezés egy előnyös kiviteli alakjának az a lényege, hogy három tápvezetéke van, amelyek közös, a tömlőspirálokban váltakozó nyomásértékek keltésére alkalmas nyomóközeg-forráshoz vannak csatlakoztatva, egy-egy tápvezetéket, egy-egy tömlőspirállal egy-egy ágvezeték köt össze, és a zárónyitó szerelvények a nyomóközeg-forrás és - az építés előrehaladási irányát tekintve - az első ágvezeték közötti tápvezeték-szakaszokba vannak beiktatva.

Egy másik kiviteli példa szerint három tápvezetéke van, amelyek külön-külön vannak egy-egy, a tömlőspirálokban váltakozó nyomásértékek keltésére alkalmas nyomóközeg-forráshoz csatlakoztatva; egy-egy tápvezetéket mindegyik tömlőspirállal külön-külön egy-egy ágvezeték köti össze, és mindegyik ágvezetékbe egy-egy záró-nyitó szerelvény van beiktatva.

A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzok alapján ismertetjük részletesen, amely az eljárás fontosabb fázisait, valamint az eljárás foganatosításához használt berendezés előnyös kiviteli példáit tartalmazza. A rajzokon az 1-3. ábrákon egy három csőelemből álló alagútszakasz előretolását érzékeltettük, egy három ütemből álló teljes előretolási periódusban;

a 4. ábrán a berendezés egy kiviteli alakjának egy részlete látható függőleges metszetben;

az 5. ábrán a berendezés egy másik kiviteli alakját vázlatos perspektivikus nézetben ábrázoltuk.

A találmány szerinti eljárás első lépésében - önmagában ismert módon - indítóaknát készítünk, és abból - egy kis teljesítményű hidraulikus sajtóval

- a talajba sajtolunk egy elöl vágóéllel ellátott, előre gyártott vasbeton csőelemet, ez utóbbi teljes hoszszának megfelelő hosszúságban. Ezt követően a sajtót visszahúzzuk, és a besajtolt első csőelem hátsó bütüjére rugalmas anyagból készült, és pneumatikus vagy hidraulikus tápegységhez csatlakoztatott - a 4. és 5. ábrákon T₂... hivatkozási betűvel jelölt - tömlőspirált helyezünk el, a tömlőspirál mögé pedig beillesztjük a második csőelemet. Ezután működtetjük a hidraulikus sajtót, és azzal a második csőelemet rászorítjuk az első csőelem hátsó bütüjére helyezett tömlőspirálra. Miközben a sajtó nyomását fenntartjuk, a tömlőspirálba nyomóközeget, pl. folyadékot vagy levegőt juttatunk, miáltal annak vízszintes kiterjedése megnövekszik, és e növekedés mértékével az első csőelemet - a nyomás alatt álló hidraulikus sajtónak támaszkodva - előrepréseli a talajba. A következő lépésben csökkentjük a nyomást a tömlőspirálban, amelynek ezáltal csökken a vízszintes kiterjedése, és e csökkenés mértékének megfelelő távközzel előretoljuk a második csőelemet. A támaszként szolgáló sajtót helyzetében és nyomás alatt tartva ismét nyomás alá helyezzük a tömlőspirált, amivel az első csőelemet ismét kissé beljebb préseljük a talajba. A fent részletezett műveleteket mindaddig folyamatosan ismételjük, amíg a második csőelem is teljes hosszában a talajba nem kerül. Ekkor e csőelem hátsó bütüjére is egy tömlőspirált illesztünk, e mögé elhelyezünk egy harmadik csőelemet és most már a leírt módon - a tömlőspirálok váltakozva történő nyomás alá helyezésével és nyomásmentesítésével a harmadik csöelemet és egy harmadik tömlőspirált is a talajba juttatunk. Ugyanezen műveletek szükség szerinti számban történő ismétlésével elhelyezünk egy negyedik csőelemet is a rendszerben, és e negyedik csőelem és a hidraulikus sajtó közé is tömlőspirált szerelünk. Célszerű, ha e legutolsó tömlőspirál és a hidraulikus sajtó közé egy (nem ábrázolt) támasztógyűrűt helyezünk el.

A fent leírt műveletek során, majd a továbbiakban is a hidraulikus sajtót mindig egy elemhossznak megfelelő hosszúságban mozgatjuk előre, majd húzzuk vissza, vagyis a sajtó működtetésével mintegy követjük az építés előrehaladását, aktív erőt azonban vele nem szükségszerűen fejtünk ki. A sajtónak pusztán az a szerepe, hogy a tömlöspirálokkal előrenyomott, állandóan növekvő hosszúságú csőelem-sort megtartsa, vagyis a teljesen passzív követő támasz szerepét - funkcióját - töltse be. Elméletileg az eljárás akár sajtó alkalmazása nélkül is megvalósítható, már az első elem is tömlőspirállal nyomható a talajba. Ebben az esetben természetesen más, az előrehaladó mozgást követő passzív ellentámaszról, p. nyomógyűrűs-fogasléces-kilincsműves szerkezetről kell gondoskodni. Amennyiben viszont sajtót alkalmazunk, az - ha az adottságok ezt lehetővé teszik - a mindenkori utolsó elemet fokozatos lépésekben maga préseli be, és e lépések között passzív megtámasztást ad a csőelemnek. Ebben az esetben rugalmas tömlőspirált csak akkor helyezünk az elem mögé, amikor azt a sajtó a saját hosszában már bepréselte.

Az 1- 3. ábrákon egy három csőelemes alagútszakasz elöretolásának egy három ütemből álló teljes periódusát érzékeltettük. A vizsgált szakasz csőelemet E₂ és E₃ hivatkozási betűkkel, az a előretolási irányt tekintve a szakasz első Ε_γ csőeleme előtti csőelemet E₃, az utolsó (harmadik) E₃ csőelem mögötti csőelemet (vagyis a hidraulikus sajtót) E\ hivatkozási betűvel jelöltük. Az E₃ és £, csőelemek között Γ,, az £, és E₂ csőelemek között T₂, az E₂ és E'₃ csőelemek között T₃, az E₃ és E\ csőelemek között pedig T_} tömlőspirál van. A további ismerte3

190 326 test annak feltételezésével eszközöljük, hogy az alagútépítés készültségi foka olyan, hogy több, az

1-3. ábrákon látható három-három csőelemből álló alagútszakasz van már a talajban.

A T_x-T₃ és 7) tömlőspirál-csoportok működtetésére, ezáltal a csőelem-rakat szakaszonkénti, hernyómozgásszerű előretolására a 4. vagy 5. ábra szerinti berendezést használhatjuk.

A 4. ábra szerinti megoldás esetében - itt az E_x és E₂ csőelemek egymáshoz illeszkedő végei és a közöttük levő T₂ tömlőspirál látható - az £,, E₂ csőelemek közötti hézagot h, magát a már elkészült alagútteret pedig A hivatkozási betűvel jelöltük. Az A alagútban, hosszirányban három N₂ és N₃ tápvezeték húzódik végig, amelyekről a T\, T₂ és T₃ tömlőspirálokba egy-egy í_1; t₂ és t₃ ágvezeték torkollik. A 4. ábrán csak a£₂ tömlőspirálba torkolló t₂ ágvezeték látható. Az N₃, N₂ és N₃ tápvezeték (nem ábrázolt) közös nyomóközeg-forráshoz, pl. folyadékszivattyúhoz vannak csatlakoztatva, és előnyösen közvetlenül a nyomóközeg-forrás után (ugyancsak nem ábrázolt) záró-nyitó szerelvényeket, pl. szelepeket tartalmaznak.

Az 1-3. ábrákon jól érzékelhető, hogy az £,-£₃ csőelemek a nyíl irányú előresajtolása egy három ütemből álló periódusban a 4. ábra szerinti berendezés segítségével a következőképpen történik: az

1. ábra szerinti első ütemben a Tj tömlőspirálban p, nyomás hat, a T₂ tömlőspirálban p₃ nyomás hat, a T₃ tömlőspirálban p₂ nyomás hat, mi mellett a tömlőspirálokba vezetett nyomásértékek között az alábbi összefüggés áll fenn:

< Pi < P2 < P₃Az egymástól eltérő nyomásértékeket a 4. ábra szerinti berendezéssel úgy hozzuk létre, hogy a konstans nyomású nyomóközeg-forráshoz csatlakozó tápvezetékek közül az N₂ vezeték szelepét nyitjuk meg a legnagyobb, a Γ, (és Γ₄) spiráltömlőkkel összekapcsolt N₃ tápvezeték szelepét pedig a legkisebb mértékben; a T₃ tömlőspirálhoz tartozó N₃ tápvezetékhez tartozó szelep nyitásának a mértéke az előbbi kettő között van.

A p₃ nyomás (munkanyomás) értékét célszerűen úgy választjuk meg, hogy a T₂ tömlőspirál vízszintes méretnövekedése, és ennek megfelelően az egy ütemben elérhető e előretolási érték a lehetséges maximumot érje el, vagy annak közelében legyen. A T₃ tömlőspirálban akkora p₂ nyomást (ellentartó nyomás) kell fenntartani, amely az £₂ csőelemnek az előretolási reakcióerő hatására bekövetkezhető visszacsúszását meggátolja, a talajellenálláskülönbségeket kiegyenlíti. A p₂ értéke pl. a />₃-énak mintegy */s-e lehet, de természetesen ez az arány a mindenkori talaj-, illetve csőelem- stb. adottságok függvénye. Végül a p₃ nyomásnak (vízzáró-tömítő nyomás) mindössze olyan értékűnek kell lennie, ami ahhoz elegendő, hogy a szomszédos csőelemek közötti hézagokat a talajvízzel szemben tömítse. Ha nincs talajvíz, a p, értéke akár nulla is lehet.

Visszatérve az 1-3. ábrák ismertetéséhez: a 2. ábrán egy teljes előretolási periódus második ütemét érzékeltettük, amikor is a T, tömlőspirálban p₂ nyomás hat, a T₂ tömlőspirálban pj nyomás hat, a Tj tömlőspirálban p₃ nyomás hat, majd a 3. ábra szerinti harmadik ütemben a T, tömlőspirálban p₃ nyomás hat, a T₂ tömlőspirálban p₂ nyomás hat, a T₃ tömlőspirálban p, nyomás hat, és ezekben az ütemekben is a nyomásértékek között a már említett < pi < p₂ < p₃ összefüggés áll fenn.

Az 1-3. ábrákon jól látható, hogy a leírt három ütemes előretolási periódusban a három csőelemes alagútszakasz minden egyes £,, E₂ és £₃ csőeleme e előretolási mértékkel haladt előre az a nyíl irányába. Ugyancsak az 1-3. ábrák jól érzékeltetik, hogy a csőelemeknek ez a mozgása a csőelem-rakat valamennyi csőelemére, így az £,, £, csőelemekre is kiterjed. Ahogy az alagút hossza növekszik, úgy kell az N_x-N₃ tápvezetékeket (4. ábra) az A alagúttérben hosszabbítani, és minden T_x, T₂... tömlőspirálhoz egy-egy t₂... ágvezetéket csatlakoztatni a tápvezetékekről, vagyis a 4. ábra szerinti berendezés utánszerelésének (hosszabbításának) követnie kell az alagút hosszúságának a növekedését. Magától értetődő, hogy amikor már több, az 1-3. ábrákon látható £,-£₃ csőelem által alkotott szakasza van a részben kész alagútnak, minden harmadik tömlőspirálban egyidejűleg kell a maximális p₃ munkanyomást előidézni, minden harmadik tömlőspirál mögött közvetlenül következő tömlőspirálban (az építés a előrehaladási, irányát tekintve) egyidejűleg kell p₂ ellentartó nyomást létesíteni, és minden harmadik csőelemet egyidejűleg kell oly mértékben nyomásmentesíteni, hogy a p₂ értéke legfeljebb a talajvízzel szembeni tömítést szolgálja. A fent leírt módon az egész csőelem-rakat teljes hosszában hernyószerű araszoló mozgással, longitudinális ritmusban, e „lépésekkel” (1-3. ábra) halad előre, pusztán a tömlöspirálok nyomásának a hatására, a hidraulikus sajtó működtetése nélkül (eltekintve az első négy csőelem bejuttatásától), és természetesen közbenső sajtolóállomások létesítésére sincs szükség.

Az 5. ábrán a csőelem-szakaszok előretolására szolgáló berendezés egy másik kiviteli példáját tüntettük fel, vázlatos, részben perspektivikus nézetben. Ebben az esetben az N_t, N₂ és N₃ tápvezetékek három, egymástól különálló - egymástól eltérő értékű, de külön-külön konstans nyomású - nyomóközeg-forráshoz vannak csatlakoztatva, és minden egyes tömlőspirálokhoz - így az 5. ábrán feltüntetett £₂ csőelem bütüjére felfekvő, vagyis az £₂ és £₃ csőelemek közé feltekercselt T₂ tömlőspirálokhoz is - három k_x, k₂ és k₃ ágvezeték csatlakozik, amelyek külön-külön vannak az N_x, N₂ és N₃ tápvezetékről leágaztatva. Mindegyik k₃, k₂ és k₃ ágvezetékbe egy-egy íi. s₂ és s₃ szelep (záró-nyitó szerelvény) van beiktatva. Ez a berendezés úgy működik, hogy mindig csak azt a szelepet nyitjuk meg, amely az adott ütemhez előirányzott p_x-p₃ nyomásoknak megfelelő nyomásértékű nyomóközeg-forráshoz,

190 326 illetve abból kilépő N_l, N₂... tápvezetékhez van hozzárendelve, vagyis a változó p_t,p₂ és p₃ nyomásokat a T\, T₂ és T₃ spiráltömlők az N_u N₂ és N_} tápvezetékeken keresztül kapják, a vezérelt 5,, s₂ és r₃ szelepek periodikus nyitása és zárása révén. Ezzel a berendezéssel, és ismertetett üzemeltetési módjával ugyanazt a ritmikus, hernyószerű mozgást idézzük elő a csőelem-rakatban, amelyet az 1-3. ábrák ismertetése kapcsán részleteztünk.

Magától értetődő, hogy mind a 4. ábra, mind az

5. ábra szerinti berendezés üzeme automatizálható.

Egyszerűbb esetekben az is elképzelhető, hogy külön-külön zárt végződésű tömlöspirálokat alkalmazunk, amelyek nincsenek egymással a fentiekben a 4. és 5. ábrák kapcsán ismertetett módon sorosan vagy párhuzamosan összekötve, hanem egymástól függetlenül helyezhetők nyomás alá, illetve csökkenthető bennük a nyomás, vagy nyomásmentesíthetők is.

A találmányhoz fűződő előnyös hatások a következők :

azzal, hogy a csőelemeket nyomással, nem pedig húzással mozgatjuk előre a talajban, lényegesen egyszerűbb szerkezetek alkalmazhatók, és kisebb előretolásí nyomásokra van szükség, mint a jelenleg ismert, hasonló célú megoldások esetében. A tömlöspirálok nagy keresztmetszetű, és a legkülönfélébb keresztmetszeti alakú - körgyűrű, patkógyűrű, sok- vagy négyszög-alak stb. - csőelemek esetében racionálisan alkalmazhatók, azokkal mindenféle zárt szelvényű műtárgykeresztmetszethez jól lehet igazodni, a keresztmetszetet - akár térbeli felület mentén is - a tömlőspirálokkal jól lehet követni. A tömlöspirálok a munka befejeztével visszanyerhetők (a csőelemek közötti végleges vízszigetelő-szerkezeteket természetesen - pl. valamilyen önmagában ismert megoldást használva - be kell építeni), és bármilyen keresztmetszetű építmény létesítéséhez újra felhasználhatók. A tömlőspirálok alkalmazásának köszönhetően nincs szükség egyedi tervezésre, ezek - mint olcsó, kommersz termékek - könnyen beszerezhetők és mindenütt azonos módon használhatók. Igen nagy előnyük, hogy meghibásodásuk esetén gyorsan és könnyen cserélhetők. Az is előnyös tényező, hogy a tömlőspirálok tökéletesen betöltik az építés közbeni vízzárás funkcióját. Az eljárás során mindegyik rugalmas tömlöspirál periodikusan a - célszerűen automatikusan vezérelt - pulzáló nyomás hatására kitágul, és a mögötte levő csőelem(ek)re támaszkodva az előtte levő csőelemet előretolja. így egy-egy tömlőspirál feszítőerejének mindig csak egy csőelemre ható ellenállást kell legyőznie. Ez lényegében azt jelenti, hogy minden két csőelem között - kizárólag funkcionális értelemben - egy-egy „közbenső sajtolóállomás” alakul ki, a lökethossz azonban ahhoz képest igen kicsi. Célszerűen - ahogy ezt a fenti példában részleteztük - minden harmadik csőelemet toljuk egyidejűleg előre, majd a mögöttük levő csőelemet és így tovább. E tömlőspirálok nyomáshullám-periódusai igen sűrűn követhetik egymást, így az egész rendszer longitudinális hullámzása jelentős sebességű előrehaladást eredményezhet. Az indítóaknában csak kisszámú, és kis nyomóerejű sajtók alkalmazására van szükség; ezek feladata mindössze egy, vagy néhány csőelem besajtolásához szükséges nyomóerő kifejtése. Az alagút jellegű építmény hosszúsága tetszőleges lehet, közbenső - hidraulikus sajtókkal felszerelt - sajtolóállomásokra nincs szükség. A keletkező köpenysúrlódás csökkentésére - önmagában ismert módon - hátürinjektálást is célszerű alkalmazni; a sűrű lökéshullámok hatására a hátűrt kitöltő kenőanyag rezgésbe jön, és a súrlódási tényező ez okból lecsökken.

A találmány természetesen nem korlátozódik a fentiekben példaként ismertetett megoldási lehetőségekre, hanem az igénypontok által definiált oltalmi körön belül sokféle módon megvalósítható.

Claims (9)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Eljárás térszín alatti zárt szelvényű vonalas műtárgy, különösen alagút jellegű építmény csőelemek talajba sajtolásával történő létesítésére, amely eljárás során csőelemekből, azok longitudinális ritmusban hernyószerü araszoló mozgatással eszközölt továbbítása útján az építés előrehaladásával növekvő hosszúságú - az alagútfalazatot alkotó csőelem-rakatot hozunk létre, amelynek belsejéből a talajanyagot eltávolítjuk, azzal jellemezve, hogy a csőelemeket vagy/és csőelem-csoportokat (E„ E₂...) közöttük elhelyezett, nyomóközeg-forráshoz csatlakoztatott nyomóelemek, célszerűen rugalmas tömlöspirálok (T,...) belső nyomásának periodikus változtatásával - pulzáltatásával - a talajban egyenként és egymást követően fokozatosan, lépésenként távközzel (e) előresajtoljuk, miközben a mindenkori előrenyomott csőelemet az előretolásí fázisban - az építés előrehaladásának irányát (a) tekintve - a mögötte levő csőelemmel vagy csőelemekkel, az utolsó csőelemet pedig tartótesttel, pl. támasztógyűrűvel támasztjuk meg.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az első, vagy első néhány, célszerűen legfeljebb az első négy csőelemet - előnyösen indítóaknából, nyomószerszámmal - pl. hidraulikus sajtóval a talajba nyomjuk, mimellett a szomszédos csőelemek között, valamint a hátsó csőelem és a nyomószerszám között rugalmas tömlöspirálokat helyezünk el, és a további csőelemeket már a tömlőspirálokban pulzálva váltakozó nyomás keltésével toljuk longitudinális ritmusban csőelemenként vagy/és csőelem-csoportonként a talajba.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy elsőként - előnyösen acélanyagú vágóéllel ellátott csőelemet sajtolunk a talajba.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy három-három csőelemből (E_v Ej, E₃) álló csőelem-csoportokat három ütemből álló előretolásí periódusokban egyidejűleg mozgatunk előre oly módon, hogy mindegyik csoportban

   - az első ütemben az építés előrehaladási irányát (a) tekintve elülső két csöelem (E,, E₂) közötti tömlőspirálban (T₂) keltjük a csoporton belül a legnagyobb nyomást (munkanyomást) (p₃), ezzel egyidejűleg a második és harmadik csőelem (E₂, E₃) közötti tömlőspirálban (T₃) ennél kisebb nyomást (p₂)

   190 326 (ellentartó nyomást) létesítünk, a harmadik csőelem (E₃) és az e mögött levő csőelem (E,) vagy támasztószerkezet közötti tömlőspirálban (T,) pedig a három nyomásérték közül a legkisebb - adott ₅ esetben nulla - nyomást (tömítő nyomást) (p,) keltjük;

   - a második ütemben a csőelem-csoport hátulsó két csőeleme (E₂, E₃) közötti tömlőspirálban (T₃) keltjük a legnagyobb nyomást (p₃), a harmadik ₁₀ csőelem (E₃) és az e mögött levő csőelem (E,) vagy támasztószerkezet közötti tömlőspirálban (T,) hozunk létre az előbbinél kisebb nyomást (p₂); az első és második csőelem közötti tömlőspirálban (T₂) pedig a három nyomásérték közül a legkisebb - 15 adott esetben nulla - nyomást (p,) keltjük;

   - a harmadik ütemben a harmadik csőelem (R₃) és az e mögött levő csőelem (E,) vagy támasztószerkezet közötti tömlőspirálban (Τ’,) keltjük a legna- _2Q gyobb nyomást (p₃), az első és második csőelem (Ej, E₂) közötti tömlőspirálban (T₂) ennél kisebb nyomást (p₂) (ellentartó nyomást) idézünk elő, a második és harmadik csőelem (E₂, E₃) közötti spiráltömlőben pedig a három nyomásérték közül a legkisebb - adott esetben nulla - nyomást keltünk (1-3. ábrák).
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tömlőspirálokban (Tj...) pneumatikus vagy/és hidraulikus nyomást keltünk.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a csőelem-rakat előrehaladása során keletkező köpenysúrlódás csökkentésére kenőanyag-hátürinjektálást alkalmazunk.
7. 7. Berendezés az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítására, azzal jellemezve, hogy a szomszédos csőelemek (E,...) között elhelyezhető tömlőspiráljai (T,...); nyomóközegforrástól kiinduló, a csőelem-rakat által határolt térben (A) húzódó tápvezetékei (N_v..); a tápvezetékeket (N,...) a tömlőspirálokkal (T,...) összekötő ágvezetékei (t,...), valamint a tömlöspirálok (T,...) nyomás alá helyezésére és azokban a nyomás adott esetben nullára - csökkentésére szolgáló záró-nyitó szerelvényei, például szelepei vannak.
8. 8. A 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy három tápvezetéke (N,, N₂, N₃) van, amelyek közös, a tömlőspirálokban (T,...) váltakozó nyomásértékek keltésére alkalmas nyomóközegforráshoz vannak csatlakoztatva, egy-egy tápvezetéket (Nj, N₂, Ν₃) egy-egy tömlőspirállal (T,, T₂, T₃) egy-egy ágvezeték (t,, t₂, t₃) köt össze, és a záró-nyitó szerelvények a nyomóközegforrás és az építés előrehaladási irányát (a) tekintve - az első ágvezeték közötti tápvezetékszakaszokba vannak beiktatva (4. ábra).
9. 9. A 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy három tápvezetéke (N,, N₂, N₃) van, amelyek külön-külön vannak egy-egy, a tömlőspirálokban (Tj...) váltakozó nyomásértékek keltésére alkalmas nyomóközeg-forráshoz csatlakoztatva; egy-egy tápvezetéket (N„ N₂, N₃) mindegyik tömlőspirállal (T,...) külön-külön egy-egy ágvezeték (k,, k₂, k₃) köt össze, és mindegyik ágvezetékbe (kj, k₂, k₃) egy-egy záró-nyitó szerelvény (s,, s₂, s₃) van beiktatva (5. ábra).