CS267225B1

CS267225B1 - Equipment for excavation of underground works of large cross-section

Info

Publication number: CS267225B1
Application number: CS877533A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Ing Jakubec; Jaroslav Ing Cerny; Josef Ing Stach; Zdenek Ing Bena; Ivan Ing Tkac; Ondrej Ing Barabosz; Jiri Prokop
Original assignee: Miroslav Ing Jakubec; Cerny Jaroslav; Josef Ing Stach; Bena Zdenek; Tkac Ivan; Ondrej Ing Barabosz; Jiri Prokop
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1987-10-19
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS753387A1

Abstract

účelem zařízení pro ražbu podzemních děl velkého průřezu je možnost budování podzemních děl kompaktním zařízením, jehož podstatou je vhodně uspo-^ řádaná sestava pološtítu, ukladače ostění, pracovní plošiny, manipulačního mostu a injektážní soupravy. Kompaktnosti soupravy se dosáhne tím, že ukladač ostení je vestavěn do pološtítu, opery tlačných válců tvoří současně segmenty opěrného prstence, přístupové plošiny pro montáž ostění a injektáž jsou na pracovní plošině a manipulační most je víceúčelovým zařízením pro montáž části ostění i manipulaci s materiálem. Zařízení lze použít při výstavbě tunelů velkého průměru, podzemních hal, skladů, strojoven podzemních elektráren a stanic metra.The purpose of the equipment for excavation of underground works of large cross-section is the possibility of building underground works with a compact device, the essence of which is a suitably arranged assembly of a half-shield, a lining layer, a working platform, a handling bridge and a grouting set. The compactness of the set is achieved by the fact that the lining layer is built into the half-shield, the supports of the push rollers simultaneously form segments of the support ring, the access platforms for lining assembly and grouting are on the working platform and the handling bridge is a multi-purpose device for assembling a part of the lining and handling material. The device can be used in the construction of large-diameter tunnels, underground halls, warehouses, machine rooms of underground power plants and metro stations.

Description

Vynález se týká zařízení pro ražbu podzemních děl velkého průřezu u něhož je vhodným sestavením jednotlivých zařízení dosaženo vysokého stupně mechanizace prací při výstavbě podzemních děl, zejména ve špatných geotechnických podmínkách a při dosahování vysokého stupně přesnosti vedení.The invention relates to a device for excavating large-section underground works, in which a high degree of mechanization of work in the construction of underground works is achieved by a suitable assembly of the individual devices, especially in poor geotechnical conditions and by achieving a high degree of line accuracy.

Zařízení pro ražbu podzemních děl velkého průřezu vycházejí z geotechnických vlastností horniny v níž se podzemní dílo razí a z druhu použité obezdívky. V dobrých geotechnických podmínkách se podzemní díla razí konvenčními tunelářskými metodami s monolitickou nebo skládanou obezdívkou, případně bez obezdívky. Ve špatných geotechnických podmínkách je nutné zajišlovat strop výrubu i čelbu podzemního díla a obezdívku co nejdříve aktivovat s výrubem. Pro zajištění přístropí a čelby se používá různých typů pažení, ocelové výztuže, predsuvných nosníků, kotvení, injek táže, ale i ochranných štítů a erektorů. Při štítování se na velmi krátkém úseku výstavby podzemního díla soustřeďuje více operací jako je posun štítu, vlastní ražba, odtěžování rubaniny, dočasné a konečné vystrojení ostěním, aktivace ostění. Jednotlivé operace jsou místně i časově vázány a aby se dosáhlo vysokého výkonu je třeba tyto jednotlivé operace přesně sladit. Těmito zařízení lze jednotlivé operace realizovat pouze odděleně.Equipment for the excavation of underground works of large cross-section is based on the geotechnical properties of the rock in which the underground work is excavated and on the type of lining used. In good geotechnical conditions, underground works are excavated by conventional tunneling methods with a monolithic or folded lining, or without a lining. In poor geotechnical conditions, it is necessary to ensure the ceiling of the excavation and the face of the underground work and activate the lining as soon as possible with the excavation. Various types of sheeting, steel reinforcement, pre-sliding beams, anchorages, grouting, as well as protective shields and erectors are used to secure the ceiling and face. During shielding, a very short section of the construction of the underground work concentrates more operations such as moving the shield, the actual excavation, extraction of the ribbon, temporary and final equipping with the lining, activation of the lining. The individual operations are locally and temporally tied, and in order to achieve high performance, it is necessary to precisely coordinate these individual operations. With these devices, the individual operations can only be performed separately.

Dosud známé zařízení, pološtít anglické firmy Merckham z 20.let, je jednoduchý pološtít se dvěma pevně vestavěnými rameny pro ukládání ostění. Pološtít není vybaven přístupovými pracovními plošinami, zařízeními pro dopravu dílců ostění ani injektážní soupravou.The hitherto known device, the half-shield of the English company Merckham from the 1920s, is a simple half-shield with two fixed built-in arms for storing the lining. The half-shield is not equipped with access work platforms, equipment for the transport of lining components or an injection set.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízeními pro ražbu podzemních děl velkého průřezu podle vynálezu, jehož podstatou je, že razicí komplex je tvořen vhodně uspořádanou kompaktní sestavouThe above-mentioned drawbacks are eliminated by the device for excavating underground works of large cross-section according to the invention, the essence of which is that the excavation complex is formed by a suitably arranged compact assembly.

-2 267 225 pološtítu, ukladače ostění, pracovní plošiny, manipulačního mostu a injektážní soupravou umožňující v krátkém úseku podzemního díla a v krátkém čase kompletní provádění všech prací souvisejících s jeho výstavbou.-2 267 225 half-gable, lining depositors, working platform, handling bridge and grouting set enabling in a short section of the underground work and in a short time the complete execution of all work related to its construction.

Kompaktnosti soupravy je dosaženo vhodných řešením děleného těsnicího prstence, umístěním ukladače ostění do pološtítu a umístěním přístupových plošin pro montáž ostění na samostatné pracovní plošině. Toto řešení umožňuje maximální zkrácení délky pološtítu a tím zvýšení jeho manipulačních schopností.The compactness of the set is achieved by suitable solutions of a divided sealing ring, by placing the lining stacker in the half-shield and by placing access platforms for mounting the lining on a separate working platform. This solution allows the maximum shortening of the length of the half-shield and thus increases its handling capabilities.

Tímto kompaktním uspořádáním jednotlivých částí zařízení pro ražbu podzemních děl, spolu s vlastním provedením těchto dílčích zařízení, se dosáhne bezprostřední prostorové i časové návaznosti dílčích operací a tím zvýšení účinnosti celého postupu výstavby podzemního díla. Podzemní dílo budované zařízením pro ražbu podzemních děl dosahuje vyšší tvarové i směrové přesnosti, dochází k možnosti zajišlovat výrub ostěním v kratší vzdálenosti za čelbou a výrub s ostěním ihned aktivovat, což vede k omezení poklesů nadloží a deformací podzemního díla horninovým tlakem. Dále se dosahuje zvýšení bezpečnosti práce jak na čelbě, tak i při ostatních operacích, které jsou maximálně mechanizovány a tak se podstatně snižuje podíl ruční práce.This compact arrangement of individual parts of the equipment for excavation of underground works, together with the actual design of these partial equipment, achieves the immediate spatial and temporal continuity of partial operations and thus increase the efficiency of the entire underground construction process. The underground work built by the equipment for excavation of underground works achieves higher shape and directional accuracy, it is possible to ensure excavation by lining at a shorter distance behind the face and immediately activate excavation with lining, which leads to reduction of overburden and deformation of underground work by rock pressure. Furthermore, an increase in work safety is achieved both on the face and in other operations, which are maximally mechanized, and thus the share of manual work is significantly reduced.

Na připojených obrázcích je znázorněn příklad provedení zařízení pro ražbu podzemních děl velkého průřezu podle vynálezu, kde na obr. 1 je znázorněno zařízení pro ražbu podzemních děl v podélném řezu, na obr. 2 je znázorněn čelní pohled na pološtít.The attached figures show an example of an embodiment of a device for excavating underground works of large cross-section according to the invention, where Fig. 1 shows a device for excavating underground works in longitudinal section, Fig. 2 shows a front view of a half-shield.

Zařízení pro ražbu podzemních děl velkého průřezu sestává z položí tu £, ukladače 2 ostění, pracovní plošiny 2, manipulačního mostu 4 a injektážní soupravy £.The device for excavating underground works of large cross-section consists of a laying bed 6, a lining stacker 2, a working platform 2, a handling bridge 4 and an injection set £.

Pološtít 2 J^e tvořen nosnou konstrukcí £ s pláštěm 1_, v níž jsou zabudovány tlačné válce £, pažící válce 9, výsuvné ochranné štítky 10 a výsuvné pracovní plošiny 11. Tlačné válce 8 jsou vybaveny opěrami 12, které jsou konstruovány ve tvaru segmentů tak, aby společně tvořily těsnicí prstenec 13. Toto řešení umožňuje zkrácení délky pološtítu £ a tím usnadňuje jeho vedení. V zadní části pološtítu 2, ještě pod ochranou pláště 2, je přímo na nosné konstrukci £ uchycen ukladač 2 ostění prostřednictvím příčného nosníku 14, který slouží současně pro příčný pojezd ukladače 2· Tím je umožněno to,Two half-gable J ^e £ formed substructure with jacket 1_, which are incorporated in the compression cylinders £, sheeting cylinder 9, extension protective plates 10 and pull the working platform on the 11th of compression rollers 8 are fitted with supports 12 which are constructed in the shape of segments so to together form a sealing ring 13. This solution makes it possible to shorten the length of the half-shield 6 and thus facilitates its guidance. In the rear part of the half-shield 2, still under the protection of the casing 2, the lining stacker 2 is mounted directly on the supporting structure £ by means of a transverse beam 14, which also serves for the transverse travel of the stacker 2.

- 5 267225 že teleskopické rameno 15 s úchytem 16 obsáhne celý montážní prostor i při velkém průřezu podzemního díla. Umístění ukladače £ přímo v pološtítu £ umožňuje další zkrácení délky pološtítu £ a další zlepšení jeho vlastností.- 5 267225 that the telescopic arm 15 with the holder 16 covers the entire assembly space even with a large cross-section of the underground work. Placing the stacker £ directly in the half-shield £ allows to further shorten the length of the half-shield £ and further improve its properties.

V pracovní sestavě zařízení pro ražbu podzemních děl je za pološtítem X s ukladačem 2 umístěna pracovní plošina £, která slouží k přístupu pracovníků při montáži ostění a injek táži. Pohybuje se po samostatné pojezdové dráze 17. Kromě přístupových plošin a lávek je vybavena podavačem 18 ostění. Použitím samostatné pracovní plošiny £ se zjednodušila konstrukce ukladače 2 ostění a to umožnilo jeho umístění přímo do pološtítu £ pod ochranu pláště £.In the working assembly of the device for excavation of underground works, a working platform £ is located behind the half-shield X with the stacker 2, which serves for the access of workers during the assembly of the lining and injection. It moves along a separate carriageway 17. In addition to access platforms and footbridges, it is equipped with a lining feeder 18. The use of a separate working platform £ has simplified the construction of the liner stacker 2 and this has allowed it to be placed directly in the half-shield £ under the protection of the casing £.

Po společné pojezdové dráze 17 pojíždí i manipulační most £, vybavený příčně pojíždějící kočkou 19 s otočným ramenem 20 a zdvihacím mechanismem 21.A handling bridge 6, equipped with a transversely traveling cat 19 with a rotating arm 20 and a lifting mechanism 21, also travels along a common travel path 17.

Injek tážní souprava £ uzavírá sestavu zařízení pro ražbu podzemních děl a její zařazení přímo v sestavě umožňuje provádět aktivaci ostění s výrubem bezprostředně po jeho montáži.The injection kit £ closes the assembly of the underground excavation equipment and its inclusion directly in the assembly allows the lining with the excavation to be activated immediately after its assembly.

V předcházejícím bylo popsáno možné provedení zařízení pro výstavbu podzemních děl velkého průřezu při výstavbě silničního tunelu. Zařízení lze použít i při výstavbě jiných podzemních děl velkého průřezu jako jsou podzemní haly, sklady, strojovny hydroelektráren, stanice podzemní dráhy a podobně. .The previous description of a possible embodiment of a device for the construction of underground works of large cross-section during the construction of a road tunnel was described. The device can also be used in the construction of other underground works of large cross-section, such as underground halls, warehouses, hydroelectric power plant engine rooms, underground railway stations and the like. .

Claims

Device for excavating large-section underground works consisting of a half-gable, a lining stacker, a work platform, a handling bridge designed as a bridge crane with a superstructure and an injection kit, characterized in that the lining stacker (2) is built directly into the half-gable (1) beam (14), wherein the half-shield (1) with the lining stacker (2), the working platform (3), the handling bridge (4) and the grouting set (5) are adapted to travel on a common track arranged directly under the half-shield (1) on the construction site. part of an underground work.

2. Apparatus for excavating large-section underground works according to claim 1, characterized in that the supports (12) of the pressure rollers (8) of the half-shield (1) form segments of a sealing ring (13).

3. Apparatus for excavating large-section underground works according to items 1 and 2, characterized in that the access platforms for mounting the lining are arranged on a working platform (3) formed by a frame structure.