Opublikowano: 20.VIII.1965 49799 KI. JBTTStfM " ir MKP E01 g UKD 624.191 tijf&o Wspóltwórcy wynalazku i Aleksander Murón, Nowy Sacz (Polska), Michal Mu wlasciciele patentu: ron, Nowy Sacz (Polska), Wladyslaw Muron, Bu- dziediów (Polska) BIBLIOTEKA [ l/rzedu Pafenfow«ge Sposób budowy tuneli oraz urzadzenie do stosowania tego sposobir*" * ¦' ^ l**?w Znany jest sposób budowy tuneli przy uzyciu tarczy pancernej i urzadzen tnacych. Znane sa tar¬ cze zwykle, sluzace tylko jako oslona pracowni¬ ków, operujacych narzedziami tnacymi przez otwory w tej tarczy oraz tarcze zmechanizowane róznych typów, które maja wbudowane urzadzenia do urobku.W kazdym przypadku zastosowania znanej tar¬ czy, musi byc zastosowane jednoczesnie niezalez¬ nie od niej, posuwajace sie w malej odleglosci 1—2 m za nia, urzadzenie do wykonywania obu¬ dowy, tak zwany erektor, który jest przesuwany wzdluz wykonywanej obudowy z zeliwnych klin- ców lub bloków betonowych. Po wykonaniu jedne¬ go lub dwóch pierscieni obudowy bylo dotychczas konieczne wypelnienie przestrzeni pomiedzy scia¬ na urobku i obudowa piaskiem lub zwirem i zwia¬ zanie tego wypelnienia rzadka masa cementowa wstrzykiwana przez specjalne otwory w klincach lub blokach pod cisnieniem okolo 10 at. Nie by¬ la to jednak ostatnia czynnosc przy budowie tu¬ nelu, gdyz zawsze trzeba bylo poza tym uszczelniac wszystkie zlacza i w koncu przeprowadzic próbe na szczelnosc.Sposób budowy tuneli wedlug wynalazku wyróz¬ nia sie tym, ze drazenie i obudowe wydrazonego otworu betonem, wykonuje sie w sposób ciagly pod oslona zasadniczo szczelnego plaszcza sklada¬ jacego sie z segmentów o róznych srednicach, przy 10 czym obudowe tworzy sie przez wtlaczanie betonu od srodka na zewnatrz jednego segmentu tego plaszcza o zmniejszonej srednicy i wokól tego se¬ gmentu.Urzadzenie wedlug wynalazku drazac tunel swa czescia przednia, obudowuje natychmiast swiezo wydrazony tunel betonem ponad czescia tylna, przy czym nie czekajac na wlasciwe stezenie betonu obudowy wprowadza sie w tunel czesc pomocnicza w postaci ciagnika, na którym sa umieszczone róz¬ ne ciezkie urzadzenia jak na przyklad zasobniki z betonem i tworzywem termoplastycznym, prze¬ nosniki urobku, pompy, silniki i sprzet pomocniczy, co mozliwe jest tylko dlatego, ze wewnatrz tunelu zostala juz polozona, takze na zewnatrz wyzej wy¬ mienionego plaszcza, ponad jego tylnym segmen¬ tem o mniejszej srednicy, wewnetrzna, tymczasowa warstwa ochronna z tworzywa termoplastycznego szybko twardniejacego, podtrzymujaca i chroniaca swiezo ulozony beton przed uszkodzeniem.Sposób budowy tuneli wedlug wynalazku nie jest ograniczony do takiego lub innego systemu tar¬ czy, za pomoca której kruszy sie i usuwa urobek, a ma zastosowanie przy budowie tuneli wszedzie tam, gdzie jest konieczna obudowa otworu wydra¬ zonego tarcza lub bez tarczy. Ma on zastosowanie tak do tuneli o malych srednicach (kanalizacyjnych) jak i tuneli o srednicach najwiekszych, budowa¬ nych poziomo lub skosnie o przekroju kolowym lub innym. 497993 49799 4 Cecha charakterystyczna sfposobu wedlug wyna¬ lazku jest mechanizacja caloksztaltu robót obudowy pod oslona zasadniczo szczelnego (plaszcza, przez tworzenie w sposób ciagly obudowy z wtlaczanego przez otwory w tym plaszczu betonu w miare pos¬ tepu do przodu, wokól i na zewnatrz plaszcza, co jest mozliwe dzieki zastosowaniu tymczasowego sklepienia z warstwy termoplastycznej podtrzy¬ mujacej swiezo ulozony beton obudowy przy prze¬ suwaniu do przodu calego urzadzenia. Po przesu¬ nieciu urzadzenia wedlug wynalazku przez pewien odcinek, pozostawia ono poza soba tunel charak¬ terystyczny, bo o srednicy zmniejszonej o podwój¬ na grubosc wykladziny z tymczasowej warstwy termoplastycznej, która to warstwe usuwa sie. na¬ stepnie przez wyrabanie, po odpowiednim stezeniu betonowej obudowy. Zdjecie warstwy tworzywa termoplastycznego jest czynnoscia koncowa, a to ze wzgledu na jednolitosc betonowej lub zelbeto¬ wej obudowy, ulozonej pod cisnieniem w sposójb ciagly w miare postepu drazenia. Niepotrzebne wiec juz staje sie jakiekolwiek dodatkowe uszczelnianie i sprawdzanie szczelnosci.Przewiduje sie równiez koniecznosc izolowania warstwy swiezo ulozonego betonu od sciany wy¬ drazonego gruntu za pomoca cienkiej warstwy izo¬ lacyjnej, na przyklad lepiku. Te warstwe dodatko¬ wa tworzy równiez to samo urzadzenie, jednoczes- . nie z warstwa betonowa, ale tuz przed nia.Drazenie i obudowe tuneli sposobem wedlug wy¬ nalazku wykonuje sie za pomoca urzadzenia, któ¬ rego jedno przykladowe rozwiazanie uwidoczniono na rysunkach, na których fig.- 1 przedstawia urza¬ dzenie w przekroju wzdluznym wraz z wykonanym tunelem, fig. 2 — widok w przekroju wzdluznym górnego fragmentu srodkowej czesci urzadzenia, tworzacego obudowe wraz z warstwa ochronna, fig. 3 — przekrój poprzeczny tunelu wzdluz linii A—A na fig. 1 wraz z wzdluznym i poprzecznym zbrojeniem betonu, z przenosnikami w przekroju poprzecznym oraz zarysami elementów;, ciagnika pomocniczego, fig. 4 — przekrój poprzeczny urza¬ dzenia' wzdluz linii C—C na fig. 1 w widoku z przodu wraz z obudowa slimacznicy, pobieraja¬ cej mase betonowa ze zbiornika i doprowadzajaca te mase do pras slimakowych, fig. 5 — przyklado¬ wa korone drazaca w widoku z przodu, fig. 6 — nóz boczny korony drazacej w widoku od czola, fig. 7 — ten sam nóz w widoku z boku, fig. .8 — nóz krazkowy, czolowy, korony drazacej w prze¬ kroju wzdluznym, fig. 9 — przekrój poprzeczny krazka drazacego wzdluz linii A—A na fig. 8, fig. 10 — pneumatyczny czolowy nóz korony drazacej w przekroju wzdluznym, fig. 11 — przekrój po¬ przeczny urzadzenia wzdluz linii B—B na fig. 1 w widoku od tylnej strony z uwidocznieniem nape¬ du hydraulicznego korony drazacej oraz dwóch slimacznic w przekroju poprzecznym.Urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug wy¬ nalazku sklada sie z dwóch zasadniczych czesci, czesci przedniej drazacej i czesci tylnej, wykonu¬ jacej betonowa lub zelbetowa obudowe i ukla¬ dajacej jednoczesnie wokól swego plaszcza wew¬ netrzna warstwe ochronna z tworzywa termoplas¬ tycznego szybko twardniejacego. Obydwie te czesci sa polaczone w jedna calosc plaszczem 1. Do czesci tylnej jest doczepiony pomocniczy samobiezny ciagnik 20.Czesc przednia drazaca moze byc zasadniczo do- 5 wolnego typu tarcza, ze stalowym plaszczem 1 prze¬ chodzacym w tyl do linii przekroju C—C (fig. 1), gdzie znajduje sie jego pierwszy segment 2 0 zmniejszonej srednicy i zaczyna sie czesc tylna urzadzenia. W czesci przedniej 12 plaszcza 1 znaj¬ duje sie urzadzenie drazace, uwidocznione na ry¬ sunku w postaci przykladowej drazacej korony 49, zamocowanej na wydrazonym wale 45, osadzonym w lozyskach 50 przegrody (tarczy) 8 zamykajacej komore urobowa. Na drugim koncu wydrazonego walu 45 jest zamocowane urzadzenie wprowadza¬ jace w ruch wahadlowy drazaca korone 49, wyko¬ nane w ksztalcie kilkuramiennej gwiazdy 53 (fig. 1 i 11), zaopatrzonej w silowniki 51 z tloczyskami, polaczone przewodem 21 z hydrauliczna pompa 31 (fig. 1). Przegroda 8 jest zaopatrzona we wzierniki 56, za pomoca których dokonuje sie kontroli pracy drazacej korony 49, przy czym co najmniej jeden z nich jest dostatecznie duzy, aby sluzyl jako wlaz przy ewentualnej wymianie narzedzi korony 49, oraz w dolny otwór, do którego jest zamocowana obudowa 29 slimacznicy 26, napedzanej przez elek¬ tryczny silnik 28, odprowadzajacej urobek poprzez * wylot 27 na przenosnik 19.Celowe jest wykonanie drazacej korony 49 w ksztalcie wieloramiennej gwiazdy (fig. 5), zam¬ knietej na obwodzie pierscieniem i zaopatrzonej w boczne noze 48, przy czym wysuwanie tych no¬ zy oraz ich wsuwanie odbywa sie za pomoca draz¬ ków 52, umieszczonych w wydrazonym wale 45.W zaleznosci od budowy geologicznej drazonej sciany, korone 49 wyposaza sie w ostre noze 46 (fig. 6 i 7), pneumatyczne dluta 69 (fig. 10), dziala¬ jace analogicznie do mlotków pneumatycznych, krazkowe noze 70 (fig. 8, 9) lub inne narzedzia zna¬ ne z praktyki górniczej.Przykladowa korona 49 otrzymuje ruch obroto- wo-zwrotny za pomoca kilkuramiennej gwiazdy 53 (fig. 11), napedzanej hydraulicznie poprzez osadzo¬ ne w cylindrach 51 tloki, których tloczyska sa po¬ laczone wychylnie z ramionami gwiazdy 53, przy czym korona wykonuje ruch wahadlowy w grani¬ cach okolo 120°. Ruch wahadlowy drazacej korony 49 oraz mozliwosc wysuwania i wsuwania bocz¬ nych nozy 48 pozwalaja w pewnych granicach od¬ powiednio zmieniac kierunek drazenia.W celu lepszej regulacji przesuwania urzadzenia do przodu, sluza mechanicznie napedzane slima¬ kowe sruby 64 (fig. 2), wcinajace sie w swiezo wy¬ drazona sciane, przez co otrzymuje sie równiez za¬ bezpieczenie przed niepozadanymi ruchami obro¬ towymi urzadzenia wokól swej osi podluznej. Sli¬ makowe sruby 64 pozostawiaja poza soba zabko¬ wane bruzdy, które zaraz po tym zostaja wypelnio¬ ne izolacja i betonem obudowy.W celu wytworzenia odpowiednich warunków poslizgowych do przesuwania urzadzenia, przednia czesc plaszcza 1 jest zaopatrzona w otwory 32, po¬ przez które za pomoca pompy 9, przewodem 16 wtlacza sie w razie potrzeby material zmniejsza¬ jacy tarcie, np. mleczko sporzadzone z gliny. 10 15 20 25 30 40 45 55 6549799 5 6 Czesc tylna urzadzenia majaca za zadanie wyko¬ nywanie obudowy, rozpoczyna sie segmentem 2 plaszcza o zmniejszonej srednicy (fig. 2), w któ¬ rego pionowa scianke 2a jest wtlaczana, w dowol¬ ny sposób, na przyklad elektrycznie podgrzewany¬ mi przewodami 24, masa izolacyjna 11, izolujaca surowa sciane drazonego otworu od wytwarzanej tuz za tym betonowej obudowy. Masa izolacyjna 11 typu lepiku lub inna, jest dostarczana pod cisnie¬ niem przez nurnikowe pompy 25, przy czym wyso¬ kosc scianki 2a odpowiada pozadanej grubosci izo¬ lacyjnej warstwy 11. Dlugosc segmentu 2 w linii poziomej powinna byc wystarczajaca, aby z chwila zsuniecia sie warstwy izolacji z segmentu 2, na skutek posuwu calego urzadzenia do przodu, war¬ stwa ta przy zetknieciu sie z betonem obudowy 13 byla jeszcze dostatecznie plastyczna.Za segmentem 2 znajduje sie glówny segment 3, ksztaltujacy grubosc betonowej obudowy 13, w któ¬ rym mase betonowa, doprowadzona przewodami 35 do slimakowych pras 37, napedzanych parami przez silniki 38, tloczy sie otworami 60 w sciance 3a tego segmentu. Wtlaczany beton wypelnia szczelnie przestrzen pomiedzy scianka 3 i ulozona juz izolacyjna warstwa 11, a cisnienie wywierane hydrostatycznie na wszystkie strony popycha pio¬ nowa scianke 3a segmentu 3, a z nim cale urzadze¬ nie do przodu, wspóldzialajac z osobno napedzany¬ mi i regulujacymi posuw slimakowymi srubami 64.Masa betonowa jest pobierana ze zbiornika 54 (fig. 4) i doprowadzona do pras 37 przewodami 35 przez prasy slimakowe 37 napedzane przez elek¬ tryczne silniki 38.Do podluznego zbrojenia obudowy sluza otwory 57 (fig. 2) w pionowej sciance 3a glównego segmen¬ tu 3, przez które wprowadza sie do betonu prety 17. Do zbrojenia poprzecznego sluza otwory 58, przez które dokonuje sie wbijania zbrojeniowych pretów 18. Na koncu segmentu 3 warstwa swiezego betonu obudowy podparta ukladana jednoczesnie równiez w sposób ciagly, tymczasowa warstwa 5 tworzywa termoplastycznego na segmencie 4 pla¬ szcza 1 tloczonego przez ogrzewane przewody 15 za pomoca nurnikowej pompy 10, znajdujacej sie na ciagniku 20. Warstwa ta ma na celu utworzenie wewnetrznego sztywnego cylindra podtrzymujace¬ go warstwe swiezego betonu az do czasu dostatecz¬ nego jego zwiazania i po spelnieniu tego zadania zostaje usunieta. Dla unikniecia przylepiania sie tej warstwy do plaszcza na segmencie 4, ta czesc plaszcza ma ksztalt lekko stozkowaty, a poza tym dla przeciwdzialania przylepiania sie tej warstwy i dla zmniejszenia tarcia o plaszcz stosuje sie sma¬ rowanie plaszcza przez wstrzykiwanie przewodem 23 cieczy poslizgowej. Dla zapewnienia stalej kon¬ systencji warstwy 5, przed zetknieciem sie ze swie¬ zym betonem obudowy 13 sluzy przedluzenie 33 segmentu 3 plaszcza.Tymczasowa warstwa 5 z tworzywa termopla¬ stycznego rozwiazuje zasadnicze zagadnienie po¬ stepu robót naprzód po swiezym betonie w czasie jego tezenia. Po stezeniu betonu warstwe te usuwa sie i stosuje ponownie na innym miejscu. Po" usu¬ nieciu tymczasowej warstwy '5 tunel otrzymuje ^ swa pelna srednice.Warstwa 5 sluzy jednoczesnie jako bieznia dla posuwajacego sie po niej w odpowiedniej odleglo¬ sci od konca plaszcza, samobieznego ciagnika 20, ¦ zaopatrzonego w elastyczne gasienice 14 (fig. 1 i 3), 5 na którym ustawione sa urzadzenia pomocnicze, zwlaszcza zbiorniki z betonem, masa termopla¬ styczna, pompy, kompresory, urzadzenia transpor¬ towe itd. Ciagnik 20 jest polaczony z plaszczem 1 za pomoca odpowiednich belek 43 sterowniczych, poziomych pokretel 41 i sterowniczych pionowych pokretel 42 oraz wobec tego, ze plaszcz 1 urzadze¬ nia ma w swej tylnej czesci segmenty zmniejsza¬ jace jego srednice oraz stozkowaty ostatni seg¬ ment 4, mozna w pewnych granicach odpowiednio sterowac kierunkiem drazenia. Ciagnik 20 zamoco¬ wany w ten sposób do tylnej czesci plaszcza dziala regulujaco, zwlaszcza na wzniesieniach i pochy¬ losciach, popychajac lub hamujac postep calego urzadzenia.Urzadzenie wedlug wynalazku jest wyposazone w przenosnik 6 podajacy mase betonowa do zbior¬ nika 54, w bebny 7 ze zbrojeniowym drutem 17, w przenosnik 19, odprowadzajacy urobek, w prze¬ wody doprowadzajace wode, w pompe 22, sluzaca do wtlaczania cieczy poslizgowej pod warstwe two¬ rzywa termoplastycznego, urzadzenie klimatyza¬ cyjne oraz caly szereg niezbednych urzadzen i osprzet, jak urzadzenie sanitarne dla zalogi, sprzet pomiarowy, butle z tlenem i sprzet przeciwpoza¬ rowy.Przed rozpoczeciem drazenia w miejscu, w któ¬ rym ma byc drazony tunel poziomy, wykonuje sie recznie komore montazowa o srednicy nieco wiek¬ szej od srednicy zewnetrznej plaszcza i montuje w tej komorze cale urzadzenie oraz pokrywa sie je na obwodzie ostatniego segmentu pólplynna masa z tworzywa szybko twardniejacego, tworzac war¬ stwe 5 zapewniajac, nieprzyleganie jej do pla¬ szcza 1, a nastepnie obetonowuje sie je, tworzac w ten sposób przyczólek tunelu. Po dojrzeniu be¬ tonu przyczólka uruchamia sie urzadzenie drazace i obudowujace, które wtlaczajac pod cisnieniem mase betonowa, oraz mase podtrzymujaca beton, wytwarza warunki hydrostatycznego posuwania calego urzadzenia do przodu.Po wykonaniu tunelu cale urzadzenie rozbiera sie. W tym celu tak tarcza drazaca jak i plaszcz skladaja sie z segmentów wyposazonych w znane zlacza.Sposób wedlug wynalazku drazenia z jedno¬ czesna obudowa w sposób ciagly przy uzyciu za¬ sadniczo szczelnego plaszcza, w zastosowaniu do drazenia zasadniczo poziomego nie jest ograniczo¬ ny ani struktura geologiczna terenu, ani odchyle¬ niami od poziomu, ani nawet zylami wodnymi, ani nawet wtraceniami kurzawki. Podczas drazenia w piaskach nalezy korone drazaca tak oprzyrzado¬ wac, na przyklad nozami plaskimi (podobnie jak szatkownice), aby mogla utrzymac napierajace ru¬ chome masy gruntu, pobierajac jedynie odpowied¬ nia ilosc masy szczelinami miedzy ostrzami. PL