tf Opublikowano dnia 23 wrzesnia 1$S1 r.JlBLi Urze-o !. i a nr..'.-.POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 44762 Piotr Schmidt Poznan, Polska Urzadzenie do wykonywania szybów i tuneli Patent trwa od dnia 29 pazdziernika 1960 r.Wynalazek dotyczy urzadzenia do wykonywa¬ nia pionowych, ukosnych i poziomych szybów oraz tuneli ziemnych pod cisnieniem, za pomoca sprezonego powietrza, w pokladach plynnych plastycznych lufo pólzwartych, jak i w pokla¬ dach bardzo zasobnych w wode gruntowa, przy równoczesnym zeskalamiu wykonanych scian.Dotychczas znane sposoby wykonywania szy¬ bów w wyzej podanych pokladach sa bardzo kosztowne, powolne i pracochlonne, jak na przyklad: wykonywanie tuneli metoda „górni¬ cza" przy zastosowaniu cefoertyzacji, zamrazania czy tez zeskalania pokladów cementem, jest bar¬ dzo kosztowne i pracochlonne. Drazenie otwo¬ rów za pomoca komory roboczej „kesonu" jest wprawdzie stosunkowo tanie i szybkie, lecz me¬ toda ta mozna wykonywac tylko szyby pionowe i do 35 m ponizej lustra wody.Wykonywanie tuneli metoda „tarczowa", przy zastosowaniu sprezonego powietrza, j^jst praca bardzo ciezka i niebezpieczna, poniewaz przy systemie tym mozna zastosowac cisnienie do 2 at, a napotkanie wód czy tez pokladów plynnych o wyzszym cisnieniu powoduje zalanie wydrazonego tunelu. Zastosowanie cebertyzacji, zamrazania czy zeskalania pokladów cementem przy metodzie „tarczowej" jest bardzo kosztow¬ ne i pracochlonne.Tych niedogodnosci wyzej opisanych sposobów wykonywania tuneli, nie ma w przypadku sto¬ sowania urzadzenia wedlug wynalazku; postep robót jest tu szybki, bezpieczny i tani, poniewaz do drazenia tunelu zastosowano dluto o posuwie i napedzie mechanicznym lub automatycznym.Usuwanie urobku odbywa sie mechanicznie, tj. w szytbach pionowych i ukosnych za pomoca wody, a przy tunelach poziomych za pomoca sprezonego powietrza. Praca przy pomocy urza¬ dzenia wedlug wynalazku jest zupelnie bezpiecz¬ na, poniewaz zapory szczelnie oddzielaja ikoniory robocze od gotowego tunelu tak, ze w komorze czlowej mozna zastosowac bardzo wysokie cis¬ nienie, co eliminuje zalanie szybu przez przy¬ padkowo napotkane wody i poklady plynne o wyzszyni cisnieniu.Zeskalanie scian wykonuje sie równoczesnie z drazeniem szybu w komorze czolowej za po¬ moca sprezonego .powietrza, przez wtlaczanie py-lów znanej zaprawy cementowej w pory natu¬ ralne lub jpowstale przez wytlaczanie czastek wody ISC^fclpdów. W wypadku malej porowato¬ sci poMaaów i siaBej przenikliwosci zaprawy cementowej, stosuje sie dodatkowy cykl zeska- lania poza pierwsza warstwa, za poinoca mleka cementowego lut) metoda „cebertyzacji*, znany¬ mi aparatami, które mieszcza sie w komorze miedzyzaporowej.Na rysunku fig. 1 przedstawia schematycznie caloksztalt urzadzenia pracujacego w tunelu poziomym, zas fig. 2 — zapory urzadzenia w po¬ wiekszeniu.Przy budowle szybu lulb tunelu wedlug wyna¬ lazku nalezy wykonac znanym sposobem wstep¬ ne wglebienie o odpowiednim przekroju wraz z zabezpieczeniem scian za pomoca zaprawy be¬ tonowej albo gotowych prefabrykatów, po czym przystapic do montazu urzadzenia w nastepuja¬ cy sposób: Swider 2, najleipiej ekscentryczny, laczy sie z zerdzia urobkowa 53, nastepnie za pomoca czopów 51 i lozysk 52 osadza sie na zerdzi oze- browania prowadnicy 50, a na zerdz 53 do od¬ prowadzania urobku 48 nasuwa sie zerdz do od¬ prowadzania powietrza i doprowadzania zaprawy betonowej 43 i 56 wraz z okretKa rozrzutnika 55.Po wprowadzeniu swidra 2 z prowadnica 50 i rozrzutnikiem 55 do zapoczatkowanego szybu 3, przystepuje sie do montowania zapory 6, która posiada ksztalt puszki bez pokrywy. Na zew¬ netrznej stronie walca zapory montuje sie pneu¬ matyki uszczelniajace 58 oraz urzadzenie gasie¬ nicowe 10, (ulatwiajace przesuwanie zapór. Za¬ pore 6 wprowadza sie do szybu krawedzia od¬ kryta w kierunku swidra, osadzajac zerdz w lo¬ zysku zabezpieczonym uszczelkami ?0 i oprzy¬ rzadowaniem smarowniczym 02.Zapore 9 montuje sie podobnie jak zapore 6, lecz do szybu wprowadza sie ja odwrotnie, tj. dnem w kierunku swidra, po czym przez wlazy 61 i .69 przystepuje sie do wmontowania naste¬ pujacych przyrzadów: oprzyrzadowanie 65 do skalania pokladów 83 poza sciana betonowa 57 wraz z calkowitym wyposazeniem, aparaty kon¬ trolne, manometry 12 — 15, reflektory 18 i 29, lunety 16 1:17/ gladzik scian 60, dluta udarowe i inne znane przyrzady stosowane do takich prac.Po zamontowaniu sposobem wedlug wynalazku wszystkich przyrzadów, podlacza sie silnik na¬ pedowy 36 do zerdzi 53 wraz z podwójna okret- ka 37 oraz podlacza sie znane sprezarki do prze¬ wodów 43 i 88, zamyka wlazy 61 i 69 pokrywami 32 i 63 i przystepuje do rozruchu urzadzenia.Sposób wykonania szybu ziemnego za pomoca urzadzenia wedlug wynalazku jest nastepujacy: do pneumatyków 58 zapory 6 wprowadza sie przez zasuwe 77 powietrze w celu unieruchomie¬ nia zapory 6 oraz silnego i szczelnego podzialu komór 3 i 4. Silnikiem 36 nadaje sie ruch obro¬ towy na swidrze 2 przez urzadzenie napedowe 35 oraz zerdz 53. Nastepnie otwiera sie zasuwe 81 i poprzez zerdz 43 napelnia komore 3 powier trzem o odpowiednim cisnieniu. Wewnatrz swi¬ dra 2 zastosowano dysze 44 — 47, które z chwila otwarcia zasuwy 82 wydmuchuja urobek 48 przez zerdz 53, okretke 37 oraz przewód 41 na zewnatrz do dalszego odrzutu znanymi sposo¬ bami. Zaleznie od struktury pokladu 1 urzadze¬ nie 22, 38, 39 84—86 nadaje szybkosc posuwu swidra 2 wraz z prowadnica 50, rozrzutnikiem 53 oraz z kompletnym oprzyrzadowaniem zapo¬ ry 9.Zeskalainie scian szylbu odbywa sie pod cis¬ nieniem w komorze 3 za pomoca sprezonego po¬ wietrza, ruchomym rozrzutnikiem 55 z przyspie¬ szeniem przez odpowiednio ustawione dysze 54, sucha zaprawe cementowa ze znanymi dodatka¬ mi. Zaprawa cementowa pobierana iest za po¬ moca sprezonego powietrza z zasobnika 24 — 27 i 42. W wypadku napotkania bardzo suchych pokladów uruchamia sie inzektor 92 — 94, w celu nadania odpowiedniej wilgotnosci zaprawie be¬ tonowej. Co pewien czas betonowanie scian szy¬ bu przerywa sie w celu przeczyszczenia reflek¬ torów 18 i 29 oraz lunet 16 i 17 za pomoca wy¬ cieraczki mechanicznej lulb wodnej 28. Jest to potrzebne do kontrolowania postepu i jakosci robót.Wedlug wynalazku, po odwierceniu i zabeto¬ nowaniu scian pewnego odcinka szybu, unieru¬ chamia sie zapore 9 przez napelnienie jej pneu¬ matyków powietrzem, zwalnia zapore 6 przez upuszczenie z jej pneumatyków pewnej ilosci powietrza i róznica cisnienia w komorach 3 i 4 przesuwa stopniowo zapore 6 oraz w zaleznosci od struktury danego pokladu oprzyrzadowaniem 7, 31, 34, 40, 65 — 68 i 70 zeskala sie znanymi sposobami poklady 83 poza sciana betonowa 57.Po - przesunieciu zapory 6 do okretki rozrzut¬ nika 55 unieruchamia sie ja w mysl wynalazku, zwalnia zapore 9 i przystepuje do nastepnego cyklu pracy omówionego jak wyzej. W mysl wy¬ nalazku, przez zastosowanie nieznacznych zmian w oprzyrzadowaniu i cyklu prac przy otworach pionowych i ukosnych, do usuwania urobku za- - 2 -Stosowano wode lub pluczke ilowav przy równo¬ czesnym utrzymywaniu cisnienia w otworze i zeskalaniu iscian odwiertu zaprawa cementowa za pomoca sprezonego powietrza.W wypadku wykonywania tunelu o linii la¬ manej, zastosowano mechaniczne lub hydraulicz¬ ne przedluzacze poszczególnych ozebrowan pro^ wadnicy. i PLtf Published on 23 September 1 $ S1 r.JlBLi Urze-o!. ia nr ..'.-. POLISH PEOPLE'S REPUBLIC PATENT DESCRIPTION No. 44762 Piotr Schmidt Poznan, Poland Device for making shafts and tunnels The patent has been in force since October 29, 1960 The invention concerns a device for making vertical, oblique and horizontal shafts and tunnels under pressure, with the use of compressed air, in liquid decks of semi-compacted plastic barrels, as well as in decks very rich in groundwater, with simultaneous scaling of the walls made. The previously known methods of making glazing in the above-mentioned decks are very expensive, slow and labor-intensive, for example: making tunnels using the "miner" method with the use of cephoertization, freezing or scaling the seams with cement, is very expensive and labor-intensive. Drilling the holes with the "caisson" working chamber is admittedly relatively cheap and fast , but this method can be made only with vertical shafts and up to 35 m below the water level. a "with the use of compressed air, it is very difficult and dangerous work, because with this system it is possible to apply a pressure of up to 2 atm, and the encounter of water or liquid decks of higher pressure causes flooding of the hollow tunnel. The use of cementation, freezing or descaling of decks with cement in the "disk" method is very expensive and laborious. These disadvantages of the above-described methods of making tunnels are not present in the case of using the device according to the invention; the progress of works here is fast, safe and cheap, because a chisel with a feed and mechanical or automatic drive was used for cutting the tunnel. Removal of the spoil takes place mechanically, i.e. in vertical and diagonal seams with the use of water, and in the case of horizontal tunnels with the use of compressed air. The work with the device according to the invention is complete safe, because the dams tightly separate the working icon from the finished tunnel, so that a very high pressure can be applied in the frontal chamber, which eliminates flooding of the shaft by accidentally encountered waters and liquid decks with higher pressure. Wall decay is performed simultaneously with irritation of the shaft in the frontal chamber by means of compressed air, through the pulverization of the dust of the known cement mortar into the natural pores or by the extrusion of water particles ISC. In the case of low porosity and high permeability of the cement mortar, an additional drying cycle is applied beyond the first layer, followed by the ends of the cement milk (solder), using the known apparatus, which is located in the inter-trap chamber. 1 shows schematically the entire structure of the device working in a horizontal tunnel, and Fig. 2 - the dams of the device in greater size. In the case of the construction of the shaft or tunnel, according to the invention, an initial cavity with an appropriate cross-section should be made, along with securing the walls with mortar. concrete or ready-made prefabricated elements, then proceed to the assembly of the device in the following way: Swider 2, the most eccentric, is connected with the output zero 53, then with the help of pins 51 and bearings 52 it is placed on the rim of the guide 50, and on the line 53 for the removal of the spoil 48 there is a line for the extraction of air and the supply of concrete mortar 43 and 56 together with the pipe After inserting the auger 2 with the guide 50 and the spreader 55 into the started shaft 3, the dam 6, which has the shape of a can without a cover, is installed. On the outer side of the dam roller, sealing pneumatics 58 and a fire-extinguisher 10 are mounted (to facilitate the movement of the dams. The dam 6 is inserted into the edge shaft exposed towards the auger, embedding the scratch in the socket secured with gaskets. 0 and lubricating equipment 02. Zapora 9 is assembled similarly to the dam 6, but it is inserted into the shaft in the opposite way, i.e. with the bottom towards the auger, and then the following devices are installed through the hatches 61 and .69: equipment 65 for defiling decks 83 outside the concrete wall 57 with all the equipment, control devices, manometers 12 - 15, reflectors 18 and 29, lunettes 16 1: 17 / wall tracker 60, impact chisels and other known devices used for such works After all the devices according to the invention have been assembled, the pedal motor 36 is connected to the rod 53 with the double tube 37 and the known compressors are connected to the lines 43 and 88, and the inlets 61 and 69 are closed. and 32 and 63 and starts the device. The method of making an earth shaft with the device according to the invention is as follows: air is introduced into the pneumatics 58 of the dam 6 through the damper 77 in order to immobilize the dam 6 and to separate the chambers 3 and 4 firmly and tightly. The motor 36 is rotated on the auger 2 through the driving device 35 and the nip 53. The gate 81 is then opened and, through the rod 43, the chamber 3 is filled with a suitable pressure. Inside the cord 2, nozzles 44-47 are provided, which, when the gate 82 is opened, blow the debris 48 through the rod 53, tube 37 and conduit 41 outside for further throw away by known methods. Depending on the structure of the deck 1, the device 22, 38, 39 84-86 gives the speed of the auger 2 together with the guide 50, spreader 53 and complete barrier equipment 9. The scaling of the shaft walls is carried out under pressure in the chamber 3 behind by means of compressed air, movable spreader 55 accelerated by appropriately positioned nozzles 54, dry cement mortar with known additives. The cement mortar is taken by means of compressed air from the bunkers 24-27 and 42. In the event of encountering very dry decks, the injector 92-94 is activated in order to impart the appropriate moisture to the concrete mortar. From time to time the concreting of the walls of the shaft is interrupted in order to clean the reflectors 18 and 29 and the telescopes 16 and 17 with a mechanical squeegee or a water jet 28. This is necessary to control the progress and quality of the works. According to the invention, after drilling and the walls of a certain section of the shaft are blocked, the dam 9 is immobilized by filling its pneumatics with air, the dam 6 is released by releasing a certain amount of air from its pneumatics and the pressure difference in the chambers 3 and 4 moves the dam 6 gradually and depending on the structure of the given deck with the equipment 7, 31, 34, 40, 65-68 and 70, the decks 83 were dismounted by known methods beyond the concrete wall 57. After moving the dam 6 to the spreader boat 55, it immobilizes according to the invention, releases the dam 9 and proceeds to the next cycle of work discussed as above. In the context of the invention, by applying slight changes to the equipment and the cycle of work with vertical and oblique holes, water or a slurry was used to remove the spoil while maintaining pressure in the hole and scaling the walls of the well with cement mortar by means of In the case of the construction of a beam tunnel, mechanical or hydraulic extenders of individual ribbed guides were used. and PL