NO170101B - Anordning og fremgangsmaate til bruk ved tunnelboring. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og anordning for boring av tunneler fra land med gjennomboring under vann ned til store dyp.

Oppfinnelsen finner sin anvendelse ved f.eks. landfall (shore approach) for olje- og gassledninger, inntak for vann til fiskeoppdrettsanlegg på land, inntakstunneler.for kjøle-vann for industri, avløpstunneler for renseanlegg industri o.l. Hvor forholdene, dvs. topografi og fjellkvalitet ligger til rette, samtidig som løsmasse-overdekningen er beskjeden, er fremgangsmåten med anvendelse av og med utgangspunkt i dagens kjente boreutstyr anvendelig for dybder ned til 200 - 250 m.

Driving av tunneler fra land mot en gjenstående fjell-propp mot sjøen og hvor gjennomslag skjer enten ved sprengning eller ved en annen form for gjennomboring som f.eks. beskrevet i patent nr. 137.461, 139.101, 151.096, 156.537 og 161.182 er kjente metoder.

Disse konvensjonelle drivemetodene for tunneler under vann inklusive utslag/gjennomboring mot sjøen krever store tunneltverrsnitt, bygging av betongpropper (barrierer), lang byggetid og vanligvis omfattende sikringsarbeider som er en funksjon av tverrsnittet.

Ved boring av tunneler o.l. gjennom fjellformasjoner over vann er det kjent å anordne sluseaggregater til anlegg mot tunnelinnslaget for oppsamling og utføring av borekaks og spylevæske, idet spylevæske innføres gjennom borstrengen. Som eksempel på en slik løsning, kan det vises til US patent 4102413.

Foreliggende oppfinnelse angår en ny fremgangsmåte og en anordning for å utføre tunneler med gjennomboring ut i sjøen i en operasjon fra landsiden med et utslag under sjøoverflaten, og uten bruk av dykker. Med tidligere kjent utstyr er det mulig å bore tunneler med diameter opptil 2,5 m og en lengde opptil 700 m, men kjent utstyr er dårlig egnet for boring av slake tunneler, f.eks. med helning mindre enn 30 °, og kan ikke ansees brukbart i forbindelse med boring under vann med vannfylt tunnel.

Foreliggende oppfinnelse har gjort det mulig med utgangspunkt i i og for seg kjent boreutrustning, å bore tunneler fra land med gjennomboring under vann ned til store dyp i én operasjon, og uten bruk av dykker.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen til bruk ved boring av tunneler fra en landside til en stilling under vann for gjennomboring under vann, er av den art hvor det benyttes spylevann under høyt trykk for bortføring av borekaksen, idet det innledningsvis bores et foranliggende pilothull, hvoretter tunnelen opprømmes med egnet boreutrustning, og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved at det benyttes to kilder for spylevann, nemlig en første kilde for spylevann som under høyt trykk tilføres rundt borestrengen, samtidig som spylevann under et høyere trykk enn trykket i det første spylevann tilføres ned gjennom borestrengen eller borstammen, hvorved det andre spylevann spyler ren boreflåtene og finfordeler kaksen som deretter vaskes ut i sjøen, blandet med det første spylevannet gjennom gjenværende del av det foreliggende pilothullet.

En anordning ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved en trykksterk sluseport i form av en pakkboks som er montert mot tunnelåpningen på land foran tunnelboremaskinen, hvilken sluseport med pakkboks er anvendt såvel for gjennomføring av borstrengen som for gjennomstrømning av særskilt spylevann under trykk for opprettholdelse av et ønsket overtrykk i tunnelen under opprømming av pilothullet, og ved at boreutsty-ret ved borkronen er utført med gjennomstrømningsåpninger for utspyling av såvel spylevæsken gjennom borstrengen som spylevæsken/ spylevannet som tilføres under et høyere trykk gjennom tunnelen fra sluseporten.

Etterhvert som opprømmingen går frem og nye borestreng-lengder tilkoples, monteres avstivingselementer på borstrengen. Disse avstivingselementene er ikke roterende og utstyrt med lager av teflon o.l. mot borstrengen for å gi minst mulig motstand ved rotasjon, samtidig som den gir støtte og sentrering for borstrengen.

Borkronen som benyttes under opprømmingen bør ha kutterne montert i to eller flere plan for å gi plass til dyser for renspyling av kutterne og god fordeling av borekakset i vann-strømmen. Kronen må i tillegg være utstyrt med styrepinne med tilstrekkelig lengde, samtidig med at den er utformet for å slippe borkakset forbi på en tilfredsstillende måte.

Kutterne må utstyres med lagre og tetting som tåler de store vanntrykkene.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives ved hjelp av et utførelseseksempel og en tegning.

Tegningen viser en situasjon hvor det skal bores fra landsiden med liten vinkel (20° - 30°) til under vann.

Et pilothull 1 er allerede boret, og opprømmingen er i full gang. En boreutrustning 2 er montert ved påhugget og tilkoplet en borstreng 3 med borkrone 4 med kuttere her montert i to plan.

Ved påhugget er påsatt slusekammeret 14 med en sluseport 6 forsynt med en pappboks 5 for gjennomføring av borstrengen. Under boringen tilføres et første spylevann 7 bak pakkboksen til den allerede opprømmede del 8 av tunnelen rundt borstrengen. Et andre spylevann under høyere trykk enn det første tilføres borkronen gjennom borstrengen. Sistnevnte andre spylevann har til oppgave å spyle ren kutterne og fjellflaten de arbeider mot, og sørge for findeling, fordeling og rask fjerning av kakset som så blandes med det første spylevannet. Det kaksholdige vannet spyles ut og ned gjennom den gjenværende del av pilothullet og ut i vannet.

For å sikre en god spyling og rask fjerning av kakset fordeles det andre spylevann til samtlige kuttere. For å sikre styring i pilothullet for borkronen, er den utstyrt med en styrepinn 9, og for å stive av borstrengen er den utstyrt med støttelagre 10 med glideflater mot tunnelveggen. Støttelagrene er ikke roterende og er utstyrt med glidelagre 11 av teflon e.l. mot borstammen for å gi minst mulig motstand mot bor-stammens roterende bevegelse.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til bruk ved boring av tunneler fra en landside til en stilling under vann for gjennomboring under vann og hvor det benyttes spylevann under høyt trykk for bortføring av borekaksen, idet det innledningsvis bores et foranliggende pilothull hvoretter tunnelen opprømmes med egnet boreutrustning, karakterisert ved at det benyttes to kilder for spylevann, nemlig en første kilde for spylevann som under høyt trykk tilføres rundt borestrengen, samtidig som spylevann under et høyere trykk enn trykket i det første spylevann tilføres ned gjennom borestrengen eller borstammen (3), hvorved det andre spylevann spyler ren bore-flatene og finfordeler kaksen som deretter vaskes ut i sjøen, blandet med det første spylevannet gjennom gjenværende del av det foreliggende pilothullet.

2. Anordning for tunnelboring fra en landside til en stilling under vann omfattende en tunnelboremaskin med borestreng og borkrone for boring av pilothull som fører ut i sjøen fra sjøbunnen, og hvor det er anordnet midler for innsprøyting av spylevann til borkronen, karakterisert ved en trykksterk sluseport (6) i form av en pakkboks (5) som er montert mot tunnelåpningen på land foran tunnelboremaskinen, hvilken sluseport (6) med pakkboks er anvendt såvel for gjen-nomføring av borstrengen som for gjennomstrømning av særskilt spylevann under trykk for opprettholdelse av et ønsket overtrykk i tunnelen under opprømming av pilothullet, og at bore-utstyret ved borkronen (4) er utført med gjennomstrømnings-åpninger for utspyling av såvel spylevæsken gjennom borstrengen som spylevæsken/spylevannet som tilføres under et høyere trykk gjennom tunnelen fra sluseporten (6).

3. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at mellom borkronene henholdsvis for boring av pilothullet og av tunnelen anvendes en boks (12) anordnet med tilførselsåpninger for spylevann såvel fra borstrengen (9) som fra tunnelen (8).