NO793047L - Fremgangsmaate og anordning for boring av tunneller med sirkelformet tverrsnitt - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og anordning for boring av tunneller med sirkelformet tverrsnitt.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og en anordning til gjennomføring av fremgangsmåten for boring av tunneller med sirkelformet tverrsnitt i fullprofil ved hjelp av mekaniske skjæreverktøy og eroderende væskestråle-kutteapparater.

Det er allerede tidligere foreslått å understøtte de til et roterende borehode på en tunnellfremdriftsmaskin festede skjæreverktøy, spesielt rulleringer, ved hjelp av væskestråle-kutteapparater, for å øke ydelsen av slike, fremdriftsmaskiner. Høytrykksvannstråler har i lang tid vært anvendt med hell på andre områder, slik som til kutting av problemstoffer slik som asbest, plast o.l. samt til avrustning, rensning eller andre generelle oppgaver ved overflatebehandlingen. Forsøk i bergverk har vist at, når vannstrålen treffer fjellover-flaten, oppstår det for hurtig vekslende trykk-trekk- og strekkspenninger samt sjokkbølger i fjellet. Erosjonen, skjære- eller trekkvirkningen dominerer efter fjellforhol-dene. De oppstående sjokkbølger kan forårsake en ytterligere, dyperegående sprekkdannelse, hvorved høytrykksvannet som trenger inn kan virke som en hydraulisk kile.

De kjente forslag ved kombinasjonen av væskestråle-kutte-apparat og mekaniske skjæreverktøy ser fordelen i at det oppnås innsnitt ved hjelp av høytrykksvånnstrålene som gir ytterligere frie flater for arbeidsmåten for de mekaniske borehodeverktøy. Påvirkningen med borehodeverktøyet veks-ler derved fra trykkende-knusende til en mere skjærende virkningsmåte. Man håper ved denne arbeidsmåte å kunne re-dusere den nødvendige fremdriftsydelse for fremdriftsmaski-nen, noe som ville være lik en minskning av maskinvekten.

Et problem som oppstår såvel ved fremdriftsmaskiner av ren mekanisk oppbygning som ved kombinerte maskiner av ovennevnte art er, at borehodeverktøyet i kantområdet for det roterende borehode er utsatt for en uvanlig høy slitasje, slik at verk-tøyet må skiftes ut mange ganger oftere enn borehodets øvri-ge verktøy. Dette problem lar seg heller ikke løse ved hjelp av den ytterligere anvendelse av høytrykkvannet som under-støttelse for borehodeverktøyet, fordi den ekstrem sterke på-'kjenning i forbindelse med den lange strekning som skal til-bakelegges og borehodets største periferihastighet i dette område fremdeles bevirker en sterk slitasje. Spesielt skjæ-ringen i hjørnet, hvor det ikke lengre foreligger noe fri-kutt utover slik at det oppstår en sammenpressing av stenen, forårsaker i hodet meget høye aksialkrefter.

Den foreliggende oppfinnelse har ut fra en kombinert mekanisk og hydraulisk fremdrift den oppgave å motvirke verktøyets-store slitasje i kantområdet på det roterende borehode og å øke arbeidsydelsen vesentlig ved hjelp av reduksjon av frem-driftsmaskinens stillstandstid på grunn av verktøyskifte.

For å løse denne oppgave foreslås det ifølge oppfinnelsen en fremgangsmåte som er.karakterisert vedat stuffperiferiens område skjæres utelukkende ved hjelp av høytrykk-væskestråler.

En anordning for gjennomføring av fremgangsmåten erkarakterisert vedat i det minste borehodeverktøyets siste kutt i borehodets periferiområde' erstattes med væskestråle-skjære-apparater hvis høytrykk-væskestråler er rettet mot stuffen dvs. tilnærmet tangentialt til tunnellveggen.

Oppfinnelsen muliggjør ved enkel erstatning av de slitasje-utsatte mekaniske verktøy ved den ytre borehodeperiferi méd væskestråle-skjæreverktøy en vesentlig økning av maskinens brukstid som også for boreverktøyet i forbindelse med de kjente fordeler ved anvendelse av høytrykksvannstråler. Væskestråle-skjæreapparatene muliggjør en nøyaktig utført profil og en virkningsfull støvbekjempelse gir seg selv ved denne fremgangsmåte.. I det følgende skal det beskrives et utførelseseksempel for i oppfinnelsen og som det er vist i tegningen.

Fig. 1 viser et delsnitt gjennom borehodet på en fullprofil-fremdriftsmaskin med borehodeverktøy<p>g

fig. 2 viser et delsnitt gjennom borehodet ifølge oppfinnelsen.

I fig. 1 vises det et kjent konvensjonelt borehodeverktøy slik som det for tiden anvendes. Med 1 er det antydet et borehode som er festet på en lagerbokk 2 for tosidig lag-ring av borehodeverktøyet 3. Ved hjelp av en kaliberring 4 nedbrytes mekanisk stuffens 7 periferiområdet, idet kaliberringen 4 virker umiddelbart på hjørnet mellom stuffen og tunnellveggen.Ytterligere kuttéringer på andre borehode-verktøy er anordnet forskjøvet på borehodets periferi slik at stufferi 1 ved borehodets dreining bearbeides jevnt av borverktøyet 3. Disse kuttéringer er antydet med 5. For understøttelse av boreverktøyet 3 rettes' væskestrålene mellom kutteringene 4 hhv. 5 mot stuffensom ved at innsnitt frembringes, gir en ytterligere fri arbeidsflate for det mekaniske borehodeverktøy. Borehodeverktøyets 3 kaliberring 4 er imidlertid alltid utsatt for den største slitasje fordi det, som nevnt, i hjørneområdet oppstår en sammen-. pressing av stenen, som forårsaker meget høye aksialkrefter i borehodet. I tillegg virker den store periferivei som skal legges tilbake og den store periferihastighet for denne kaliberringen ufordelaktig på slitasjen av verktøyet.

I fig. 2 er det vist et borehodeverktøy for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, idet like deler betegnes likt. Verktøyet ifølge oppfinnelsen består i at den ytre ka-liberkutteringen er erstattet med en høytrykksvannstråle 6 slik at området mellom stuffen 7 og tunnellveggen utelukkende trykkes ned av høytrykkvannstrålene. Det mekaniske borehode-verktøy 3 med kutteringen 5 virker på stuffen 7 først i en viss avstand fra tunnellveggen.

De resterende kutteverktøy med kutteringene 5 kan likeledes på konvensjonell måte understøttes av høytrykkvannstrålene 6.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for boring av tunneller med sirkelformet tverrsnitt i fullprofil ved hjelp av mekaniske skjæreverktøy og eroderende væskestråle-kutteapparater, karakterisert ved at det i området for stuffperiferien utelukkende skjæres ved hjelp av høytrykk-væskestråler.

2. Anordning for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge krav 1, bestående av en fullprofil-fremdriftsmaskin med roterende borehode som er forsynt med boreverktøy fordelt over periferien, karakterisert ved at i det minste borehodeverktøyets siste kutt i borehodets periferiområdet er erstattet med væskestråle-skjæreappara-ter, hvis høytrykk-væskestråler er rettet mot stuffen hhv. tilnærmet tangentialt mot tunnellveggen..-