PL179979B1

PL179979B1 - Podpora obudowy do podziemnych konstrukcji tunelowych i górniczych PL PL PL PL PL

Info

Publication number: PL179979B1
Application number: PL96322873A
Authority: PL
Inventors: Theodor Kolk
Original assignee: Theodor Kolk
Priority date: 1995-04-20
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 2000-11-30
Also published as: CN1185193A; PL322873A1; DE19514137C2; DE59602449D1; EP0824633B1; AU699612B2; CN1064734C; AU5501096A; EP0824633A1; WO1996033336A1; US5921718A; DE19514137A1; ZA9510280B; DE29507774U1

Abstract

1. Podpora obudowy do podziemnych konstrukcji tune lowych i górniczych skladajaca sie z rury wewnetrznej i rury zewnetrznej o zamknietych zakonczeniach, teleskopowo wzajemnie przesuwnych i wyposazona w mechaniczne urzadzenie blokujace dla róznych dlugosci wysuniecia, unieruchamiajace wzgledem siebie obydwie rury, znamien- na tym, ze w rurze zewnetrznej (2) jest umieszczony zasila- ny hydraulicznie cisnieniem glównym, tlok (4), dzialajacy w kierunku wysuwania blokowanej mechanicznym urzadze- niem blokujacym rury wewnetrznej (3), który to tlok jest wy- konany jako oddzielona od rury wewnetrznej (3), wewnetrzna, ruchoma czesc skladowa podpory obudowy podzielonej na znajdujaca sie pod tlokiem (4) dolna komore (5) i znajdujaca sie nad tlokiem górna komore (7), przy czym w dolnej komorze (5) jest umieszczone zlacze napelniajace (6), przez które to zlacze komora ta jest polaczona ze zbior- nikiem z zasilajacym medium cisnieniowym znajdujacym sie pod cisnieniem glównym, a w górnej komorze (7) jest umieszczone zlacze (8) sluzace do napelniania materialem budowlanym przestrzeni wewnetrznej podpory obudowy, znajdujacej sie ponad ruchomym tlokiem (4) przesunietym az do konca rury zewnetrznej (2) na calej jej dlugosci. FIG. 1 PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest podpora obudowy do podziemnych konstrukcji tunelowych i górniczych, stosowane szczególnie w lekkich konstrukcjach stalowych.

Tego rodzaju wypełnione materiałem budowlanym podpory obudowy są od niedawna często używane zamiast wcześniej stosowanych podpór drewnianych lub hydraulicznych podpór pojedynczych. Posiadająone tę zaletę, że przy bardzo lekkiej konstrukcji mogąprzenosić bardzo duże reakcje podporowe. Ponieważ rury służą zasadniczo tylko jako wytrzymałe na rozciąganie powłoki dla w dużym stopniu ściśniętego materiału budowlanego, mogą być stosowane przy budowie konstrukcji stalowych zgodnie z zasadami kształtowania lekkich konstrukcji. Ze względu na podkrytyczne obciążenie rury mogą być używane proste, spawane rury z taniej stali konstrukcyjnej . Dopóki rury nie sąjeszcze wypełnione, podpory obudowy mająbardzo niewielki ciężar i dlatego nadają się dobrze do transportowania i manipulowania nimi w miejscu montażu. Ze względu na lekką konstrukcję, koszty wytwarzania podpory są możliwie niskie, a w przeciwieństwie do hydraulicznych pojedynczych podpór, mogą te podpory obudowy być używane jako tak zwana obudowa stracona, która po zastosowaniu na przykład w obszarze przejściowym ściana/chodnik może być bez wahania pozostawiona w obszarze podsadzkowym. Taka obudowa stracona w obszarze obrzeża chodnika wykazuje korzyści ze względu na późniejszą stateczność chodnika.

Tego rodzaju wypełniona materiałem budowlanym podpora obudowy jest znana na przykład z DE 41 15 209. Takie znane na podstawie stanu techniki podpory obudowy wymagają do napinania przed napełnieniem materiałem budowlanym kilku hydraulicznych siłowników napinających, które sąosadzone na zewnątrz rury zewnętrznej i rury wewnętrznej i przesuwają rurę wewnętrzną względem rury zewnętrznej. W położeniu wysuniętym, urządzenie blokujące rygluje rurę wewnętrzną w rurze zewnętrznej, w każdorazowym położeniu wysunięcia. Siłowniki hydrauliczne mogą wtedy być wsunięte. W końcu, napięta w ten sposób podpora obudowy jest wypełniana materiałem budowlanym.

Opisana wyżej podpora obudowy wspomnianego rodzaju wykazuje wady zauważane z różnych punktów widzenia. Po pierwsze, manipulowanie siłownikami hydraulicznymi jest niezwykle kłopotliwe i pracochłonne. Każdy taki ciężki siłownik musi być podniesiony ręcznie, osadzony na podporze obudowy i po procesie napinania znowu z niej zdjęty. Po drugie, muszą istnieć możliwości podłączenia do układu hydraulicznego medium o wysokim ciśnieniu, na

179 979 przykład podłączenia do hydrauliki ścianowej. Następnie, z powodu bocznego przystawienia siłownika, powstaje niekorzystny układ sił.

Kolejna wada polega wreszcie na tym, że podpora obudowy aż do wypełnienia materiałem budowlanym może przenieść stosunkowo niewielkie siły, ponieważ mechaniczne urządzenie blokujące zawsze wymaga najpierw pewnego wsunięcia rury wewnętrznej do rury zewnętrznej, zanim może ono przenieść nominalne siły. Znane podpory obudowy nie są więc wystarczająco wczesnopodporowe i wymagają do osiągnięcia swojej pełnej siły podporowej stosunkowo dużego wzajemnego zbliżenia.

W opisie DE 43 38 830 Cl jest opisana podobna podpora obudowy, w której wewnętrzne zakończenie rury wewnętrznej jest zamknięte i w ten sposób tworzy tłok, który jest szczelnie prowadzony w rurze zewnętrznej i dzieli przestrzeń wewnętrznąpodpory obudowy na dwie komory, które są wypełniane materiałem budowlanym, na przykład ubitym pianobetonem. Tłok służy w tym przypadku wprawdzie nie do zapinania podpory obudowy o wysokiej podpomości wstępnej lecz osiągnięciu dzięki współdziałaniu z ubitym materiałem wypełniającym, określonej podatności podpory obudowy. Do zapinania służy w tej wyżej poznanej podporze obudowy mechaniczny układ zapinający, który znajduje się na chwycie rury zewnętrznej i jest zamocowany na rurze wewnętrznej w sposób umożliwiający zmianę wysokości. Za pomocątego mechanicznego podciągnika nie można uzyskać dużej podpomości wstępnej podpory. Również nie można osiągnąć dużej podpomości wstępnej podpory dzięki wypełnieniu wnętrza podpory obudowy spienionym tworzywem piankowym. Takie tworzywo piankowe jest ściśliwe i dlatego nie może wytworzyć dużej podpomości wstępnej.

Z WO 94/27029 jest również znana podpora obudowy, która składa się z dwóch teleskopowo wzajemnie przesuwnych zamkniętych na końcach rur, które są napinane hydraulicznie i ryglowane względem siebie za pomocą mechanicznego urządzenia blokującego dla różnych długości wysunięcia. Rura zewnętrzna i poruszająca się wewnątrz niej rura wewnętrzna zawierają komorę, która jest zasilana medium ciśnieniowym przez złącze do napełniania, przy czym rura wewnętrzna jest wysuwana z rury zewnętrznej, co oznacza, że podpora obudowy jest zapinana. Przestrzenie wewnętrzne tej wyżej poznanej podpory obudowy nie sąwypełniane materiałem budowlanym co powoduje, że korzyści płynące z tej specjalnej technologii nie mogąbyć wykorzystane.

Przedmiotem wynalazku jest podpora obudowy do podziemnych konstrukcji tunelowych i górniczych składająca się z rury wewnętrznej i rury zewnętrznej, o zamkniętych zakończeniach, przesuwnych wzajemnie teleskopowo i wyposażona w mechaniczne urządzenie blokujące dla różnych długości wysunięcia, unieruchamiające względem siebie obydwie rury.

Istota wynalazku polega na tym, że w mrze zewnętrznej jest umieszczony zasilany hydraulicznie ciśnieniem głównym działający w kierunku wysuwania rury wewnętrznej tłok, który jest wykonany jako oddzielona od rury wewnętrznej mchoma część składowa i przestrzeni wewnętrznej podpory obudowy podzielonej na znajdującą się pod tłokiem dolną komorę i znajdującą się nad tłokiem górną komorę. W dolnej komorze jest umieszczone złącze napełniające, przez które to złącze, ta komora jest połączona ze zbiornikiem z medium ciśnieniowym znajdującym się pod ciśnieniem głównym. W komorze górnej jest umieszczone złącze służące do napełniania materiałem budowlanym, przestrzeni wewnętrznej podpory obudowy, znajdującej się ponad ruchomym tłokiem, przesuniętym aż do końca rury zewnętrznej na całej jej długości.

Korzystnie, urządzenie blokujące składa się z umieszczonych pomiędzy dolnym końcem rury wewnętrznej i tłokiem dwóch wsuwanych jeden w drugi klinów pierścieniowych, przy czym jeden klin podczas wsuwania w drugi jest rozprężany w kierunku promieniowym dzięki właściwościom plastycznym rury zewnętrznej.

Powierzchnie klinowe klina pierścieniowego i przeciwklina pierścieniowego są zaopatrzone w występy ścinanie przy założonej podpomości wstępnej podpory, umożliwiające wzajemne przesunięcie powierzchni klinowych przy przekroczeniu założonej podpomości wstępnej podpory.

179 979

Urządzenie blokujące posiada zamocowany na zewnętrznym obwodzie rury wewnętrznej, klin pierścieniowy, który wskutek plastycznego rozszerzania się rury zewnętrznej jest wsuwany do niej od góry, przy czym klin ten jest zaopatrzony na obwodzie wewnętrznym, pomiędzy nim i rurą wewnętrzną w zwiększające tarcie środki.

Do górnej powierzchni klina pierścieniowego przylega pierścień wykonany ze wstępnie napiętego, sprężystego materiału, który jest oparty na górnym końcu rury zewnętrznej i naciskający klin w kierunku do dołu, wzdłuż osi.

Urządzenie blokujące jest wykonane jako umieszczony na dolnym końcu rury wewnętrznej, rozprężny pierścień sprężysty, który jest wstępnie napięty sprężyście w kierunku promieniowym, umożliwiający wysuwanie rury wewnętrznej względem rury zewnętrznej, i podczas wsuwania rozprężaj ący się w kierunku promieniowym, wytwarzając cierne i kształtowe połączenie z rurą zewnętrzną.

Tłok podpory jest zbudowany ze sprężyście i plastycznie podatnego materiału, korzystnie z tworzywa sztucznego, poza tym posiada przylegający do ścianki rury zewnętrznej 2, uszczelniaj ący pierścień wargowy, ijest zamocowany w dnie sztywnej, ukształtowanej w postaci garnka części prowadzącej.

W dolnej komorze jest umieszczony zawór ograniczający ciśnienie a korzystnie, pękająca pod nadmiernym ciśnieniem płytka bezpieczeństwa służąca jako ogranicznik ciśnienia, oraz plastycznie ściskane bryły, w szczególności w postaci pustych wewnątrz brył lub elementów piankowych.

Podpora według wynalazku jest zaopatrzona od dołu i od góry w osiowo ściśnięte elementy sprężynujące, a ścianka rury zewnętrznej, w odstępie od jej górnego zakończenia, jest zaopatrzona w otwory służące jako ogranicznik skoku, łączące po ich odsłonięciu, dolną komorę z otaczającym powietrzem.

Ścianki rury wewnętrznej i rury zewnętrznej, w obszarze zachodzenia ich na siebie, są zaopatrzone w otwory odwadniające, które są zakryte tkaniną przepuszczającą wodę, lecz zatrzymującą materiał budowlany. .

Rura zewnętrzna i rura wewnętrzna są umieszczone wewnątrz jednej z dwóch wsuniętych w siebie, teleskopowo wzajemnie prowadzonych rur, stanowiących płaszcz metalowy, który na całej długości posiada większą średnicę niż podpora obudowy, przy czym część pierścieniowa pomiędzy podporą obudowy i płaszczem metalowym jest wypełniona materiałem budowlanym.

Podpora obudowy według wynalazku wykazuje przede wszystkim tę zaletę, że zapinanie i napinanie jej jest niezwykle proste. Ponadto tylko dolna komora podpory obudowy jest zasilana odpowiednim hydraulicznym medium ciśnieniowym. Do tego nadaj e się w pierwszym rzędzie woda z będącego z reguły do dyspozycji podziemnego niskociśnieniowego wodociągu. Zazwyczaj występuje tam ciśnienie 4 MPa, które z uwagi na dużą średnicę rury zewnętrznej wystarcza do wytworzenia znacznej siły zapinającej. Procesy technologiczne podczas procesu zapinania są podobnie nieskomplikowane, jak w przypadku pojedynczych podpór hydraulicznych. W szczególności odpada kłopotliwe manipulowanie oddzielnymi siłownikami zapinającymi. W ten sposób zapięta podpora obudowy jest tak samo, jak pojedyncza podpora hydrauliczna, jest wyraźnie podporą wczesnopodporową, przeciwstawia się więc od początku obciążeniu ze znaczną siłą podporową. Gdy wystąpi pewne wzajemne zbliżenie się, mechaniczne urządzenie blokujące osiąga swojąpełną nośność, tak że medium ciśnieniowe obciążające tłok jest usuwane i podpora obudowy przez drugie złącze jest napełniona materiałem budowlanym. Przy tym ruchomy tłok jest spychany dowolnie daleko, w danym przypadku aż do dna rury zewnętrznej. Podczas procesu napełniania rura wewnętrzna jest w rurze zewnętrznej ryglowana za pomocą mechanicznego urządzenia blokującego. Poprzez napełnianie podpory obudowy materiałem budowlanym na dowolnej długości, można wpływać w szerokim zakresie na proces podpierania podpory obudowy, bez konieczności ponoszenia dalszych nakładów finansowych.

Ze zgodnej z wynalazkiem konstrukcji mechanicznego urządzenia blokującego, wynika wczesnopodporowość i mechaniczne zespolenie o dużej nośności pomiędzy rurą wewnętrzną i zewnętrzną. Szczególna korzyść tego mechanicznego połączenia polega na tym, że rura wewnę

179 979 trzna przy zachowaniu dużej podpomości wstępnej podpory na stosunkowo długim odcinku jest przesuwna względem rury zewnętrznej. Przy tym rura zewnętrzna na długości drogi osiadania rozszerza się plastycznie. To plastyczne rozszerzanie się jest widoczne na zewnątrz podpory obudowy i wskazuje górnikowi, że na tej podporze obudowy właśnie wystąpiło pewne wzajemne zbliżenie się.

W rozwiązaniu według wynalazku, klin pierścieniowy jest unieruchomiony na rurze wewnętrznej w kierunku osiowym, tak że podatność urządzenia blokującego w pierwszym rzędzie jest zapewniona dzięki plastycznemu rozszerzaniu się rury zewnętrznej.

Dzięki zastosowanemu rozwiązaniu jest zapewnione, że klin pierścieniowy przy mającym miejsce wzajemnym zbliżaniu się natychmiast przejmuje rozszerzanie się rury zewnętrznej. Podpora obudowy już na stosunkowo krótkiej drodze osiadania w obszarze urządzenia blokującego osiąga pełną siłę podporową.

Wytwarzanie tłoka według wynalazku jest tanie i w przypadku jednokrotnego użycia podpory obudowy jest on wystarczająco odporny na zużycie.

Dzięki zastosowaniu odpowiedniej tkaniny, przestrzeń pierścieniowa pomiędzy wewnętrzną i zewnętrzną rurą jest jeszcze wypełniona materiałem budowlanym, ale jednocześnie zapobiega ona odpływaniu przez otwory odwadniające materiału budowlanego z podpory obudowy.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym na fig. 1 przedstawiono schematycznie podporę obudowy według wynalazku w przekroju podłużnym bez medium ciśnieniowego i materiału budowlanego, na fig. 2 przedstawiono podporę obudowy według fig. 1 podczas procesu zapinania, na fig. 3 przedstawiono podporę obudowy według wynalazku według fig. 1 podczas wzajemnego zbliżania się, na fig. 4 przedstawiono podporę obudowy według fig. 1 przed wypełnieniem materiałem budowlanym, na fig. 5 przedstawiono podporę obudowy według fig. 1 po wypełnieniu materiałem budowlanym, na fig. 6a, b, c przedstawiono podporę obudowy według wynalazku z rozprężnym pierścieniem sprężystym jako urządzeniem blokującym, na fig. 7, fig. 8 i fig. 9 przedstawiono podporę obudowy według wynalazku z kolejnym wykonaniem urządzenia blokującego, na fig. 10 przedstawiono kolejne wykonanie podpory obudowy przedstawionej na fig. 7, fig. 8 i fig. 9, na fig. 11 przedstawiono szczegółowo tłok, na fig. 12 przedstawiono podporę obudowy według wynalazku z płytką bezpieczeństwa na komorze dolnej, na fig. 13 przedstawiono podporę obudowy według wynalazku ze sprężynująca głowicą, na fig. 14 przedstawiono podporę obudowy według wynalazku ze ściskanymi, pustymi wewnątrz bryłami w komorze dolnej, na fig. 15 przedstawiono podporę obudowy według wynalazku z ogranicznikiem skoku i otworami odwadniającymi, na fig. 16a, b przedstawiono szczegółowo urządzenie blokujące z klinami pierścieniowymi, na fig. 17a, b przedstawiono podporę obudowy według wynalazku ze szczególnym wykonaniem tłoka i na fig. 18 przedstawiono podporę obudowy według wynalazku z płaszczem metalowym.

Na figurze 1 jest przedstawiona w całości podpora obudowy oznaczona numerem 1. Składa się ona z zamkniętej na dole i otwartej na górze rury zewnętrznej 2, w której jest prowadzona w sposób umożliwiający wysuwanie otwarta od dołu i zamknięta od góry rura wewnętrzna 3. Na dolnym końcu rury wewnętrznej 3 znajduje się tłok 4, który jest prowadzony przy zachowaniu szczelności w rurze zewnętrznej 2 i służy do wysuwania rury wewnętrznej 3. Pod tłokiem 4 w rurze zewnętrznej 2 znajduje się komora dolna 5, która przez złącze do napełniania 6 jest zasilana odpowiednim medium ciśnieniowym, na przykład wodą pod ciśnieniem.

Nad tłokiem 4 znajduje się górną komora 7, która przeważnie jest utworzona przez rurę wewnętrzną 3 i na górnym końcu jest zaopatrzona w złącze do napełniania 8.

Rura wewnętrzna 3 jest ryglowana w rurze zewnętrznej 2 za pomocą urządzenia blokującego 9. To urządzenie blokujące 9 posiada zamocowany na zewnętrznym obwodzie rury wewnętrznej 3 klin pierścieniowy 10, który wskutek plastycznego rozszerzania się rury zewnętrznej 2 jest wsuwany od góry w rurę zewnętrzną 2.

Tłok 4 jest wykonany jako tłok ruchomy, to znaczy stanowi oddzielną część od rury wewnętrznej 3 i opierając się od dołu przylega do rury wewnętrznej 3.

179 979

Następnie jest szczegółowo objaśnione zapinanie stropnicy i wypełnianie podpory obudowy wynikającej z fig. 1. Przede wszystkim, jak to jest widoczne na fig. 2, podpora obudowy 1 jest napięta pomiędzy stropem i spągiem. W tym celu komora dolna 5 przez złącze do napełniania 6 jest zasilana odpowiednim dla procesu zapinania medium ciśnieniowym, na przykład wodą pod ciśnieniem z niskociśnieniowego wodociągu. Dzięki temu tłok 4 jest przesuwany w górę i naciska rurę wewnętrzną 3 w kierunku stropu ze stosunkowo dużą siłą podporową.

Potem złącze do napełniania 6 jest zamknięte. Podczas występującego wzajemnego zbliżania się, rura wewnętrzna 3 z duża siłąjest naciskana w dół, tak że rura zewnętrzna 2 nieznacznie odkształca się sprężyście, to znaczy pod wpływem ciśnienia panującego w komorze dolnej 5 zwiększa nieznacznie swoją średnicę. Wraz ze wzrostem drogi osiadania klin pierścieniowy 10 wnika w górny koniec rury zewnętrznej i rozszerza ją plastycznie. W ten sposób urządzenie blokujące 9 obciążane jest stopniowo i tylko tak długo, aż urządzenie blokujące 9 samo przejmie wymaganą siłę podporową. Wtedy komora dolna 5 jest opróżniana. W tym stanie siła podporowa jest wywoływana tylko przez urządzenie blokujące 9.

W celu zwiększenia siły podporowej przez złącze do napełniania 8 (fig. 5) można podporę obudowy wypełnić od góry materiałem budowlanym. Podczas wypełniania materiałem budowlanym, od góry materiał budowlany wciska tłok 4 w rurę zewnętrzną2 aż do jej dna, tak że podpora obudowy na całej swojej długości jest wypełniana materiałem budowlanym. Jeżeli podpora obudowy ma być tylko częściowo wypełniona materiałem budowlanym w celu osiągnięcia określonej nośności, proces wypełniania może być przerwany w każdej chwili.

Wypełnianie materiałem budowlanym może być podjęte w dowolnej chwili, jeżeli tylko urządzenie blokujące 9 ma wystarczającą nośność. W ten sposób można proces podpierania podpory obudowy według wynalazku w każdej chwili dostosować do ciśnienia górotworu i występującego wzajemnego zbliżania się. W każdym przypadku górnik ma jeszcze liczne możliwości wpływania na sposób podpierania podpory obudowy według wynalazku.

Przykład wykonania na fig. 6 odpowiada w dużej mierze przykładowi wykonania na fig. 1. W tym przypadku jednak jest umieszczony na dolnym końcu rury wewnętrznej 3 rozprężny pierścień sprężysty 11, który jest wstępnie napięty sprężyście w kierunku promieniowym i przylega swoimi sprężystymi występami w kształcie języczków do wewnętrznej ścianki rury zewnętrznej 2. Sprężyste występy w kształcie języczków są tak umieszczone, że rura wewnętrzna może być przesuniętą w górę razem z rozprężnym pierścieniem sprężystym 11, ale nie pozwalają one na przesunięcie jej w dół. Podczas przesuwania w dół występy w kształcie języczków rozprężnego pierścienia sprężystego rozprężają się w kierunku promieniowym w ten sposób, że wytwarza się połączenie cierne lub połączenie kształtowe z rurą zewnętrzną 2.

W przedstawionych na fig. 7, fig. 8 i fig. 9 wykonaniach urządzenia blokującego rura wewnętrzna 3 jest zaopatrzona na swoim dolnym końcu w rozpierany w kierunku promieniowym klin pierścieniowy 12, w który jest wsuwany od dołu znajdujący się nad tłokiem 4, oparty na tłoku 4 przeciwklin pierścieniowy 13. Gdy przeciwklin pierścieniowy 13 jest wsunięty od dołu w rozpierany w kierunku promieniowym klin pierścieniowy 12, to rozpręża się on wskutek plastycznego rozszerzania rury zewnętrznej 2, tak że powstaje połączenie o granicznej nośności i o zdolności do natychmiastowego przenoszenia sił pomiędzy rurą wewnętrzną 3 i rurązewnętrzną2.

W wykonaniu na fig. 10, na powierzchniach klinowych klina pierścieniowego 12, znajdują się wystające do środka w kierunku promieniowym ścinane występy 12a, które najpierw muszą zostać odcięte od pieciwklina pierścieniowego 13, zanim przeciwklin pierścieniowy 13 może zostać wsunięty w klin pierścieniowy 12. Ścinany przekrój występu 12a jest tak dobrany, że wsunięcie przeciwklina pierścieniowego 13 w klin pierścieniowy 12 może mieć miejsce dopiero wtedy, jeżeli jest przekroczona wstępnie określona, stosunkowo duża podpomość wstępna podpory. W tym samym celu, także na powierzchniach klinowych przeciwklina pierścieniowego 13 mogą być przewidziane odpowiednie ścinane występy.

Na figurze 11 przedstawiono szczegóły budowy tłoka 4. Jest on zbudowany ze sprężyście i/lub plastycznie podatnego materiału, w szczególności z tworzywa sztucznego i posiada przylegający do ścianki rury zewnętrznej pierścień wargowy 4a. Oprócz tego w dnie tłoka 4 jest zamo

179 979 cowany sztywny element prowadzący 4b w kształcie garnka, który może być wykonany na przykład ze stali. Ten element prowadzący 4b zapewnia tłokowi wymagane prowadzenie i sztywność, podczas gdy uszczelnienie wargowe 4a zapewnia szczelność. Tak ukształtowany tłok jest tani w produkcji i szczególnie nadaje się do jednorazowego użycia.

Na figurze 12 przedstawiono przykład wykonania podpory obudowy według wynalazku, w której dolnej komorze 5 jest umieszczona służąca jako ogranicznik ciśnienia płytka bezpieczeństwa 14, pękająca pod nadmiernym ciśnieniem. Ta płytka bezpieczeństwa reaguje, jeżeli obciążenie podpory obudowy tak dalece wzrośnie, że urządzenie blokujące 9 ma wystarczającą nośność.

W przykładzie wykonania na figurze 13 rura wewnętrzna 3 jest zaopatrzona od strony głowicy w ściśnięte osiowe elementy sprężynujące 15. Takie elementy sprężynujące 15 mogą być umieszczone także od spodu rury zewnętrznej 2.

Jak jest to widoczne na figurze 14 w dolnej komorze 5 mogą być umieszczone sprężyste ściśnięte wydrążone bryły, w szczególności w postaci pustych wewnątrz brył 14 lub ciał piankowych. Te sprężyste ściśnięte puste wewnątrz bryły 14 zapewniają dodatkową sprężystą podatność podpory obudowy.

Jak jest to widoczne na figurze 15, w ściance rury zewnętrznej 2 w odstępie od jej górnego końca są przewidziane otwory 18 służące jako ograniczniki skoku, które gdy tłok je odsłoni łączą dolną komorę 5 z otaczającym powietrzem. Gdy tylko nastąpi to połączenie, tłok 4 oczywiście nie może nadal poruszać się w górę. Następnie widoczne są w rurze wewnętrznej 3 otwory odwaniające 19 i w rurze zewnętrznej 2 otwory odwadniające 20, które znąjdująsię w obszarze zachodzenia na siebie rury wewnętrznej 3 i rury zewnętrznej 2. Otwory odwadniające 20 rury zewnętrznej 2 od zewnątrz sązakryte przepuszczającą wodę ale szczelną dla materiału budowlanego tkaniną 21. Oprócz tego podpora obudowy posiada oczywiście jeszcze zwykłe otwory odwadniające w głowicy podpory.

Na figurze 16 przedstawiono inny przykład wykonania urządzenia blokującego 9. Przewidziany jest w nim po stronie wewnętrznej klin pierścieniowy 10 z ostrymi występami lOa, które wzębiąją się w zewnętrzną ściankę rury wewnętrznej 3. Poza tym nad klinem pierścieniowym 10 jest umieszczony pierścień 22 ze wstępnie napiętego sprężystego materiału, który jest oparty na górnym końcu rury zewnętrznej 2 i naciska w dół, w kierunku osiowym na klin pierścieniowy 10.

W przykładzie wykonania przedstawionym na figurze 17 tłok 4 posiada wystający w dół, sprężysty występ 4c, który po wypełnieniu podpory obudowy materiałem budowlanym osiada na dnie rury zewnętrznej 2 i również zapewnia sprężysty sposób podpierania.

W przykładzie wykonania na figurze 18 podpora obudowy jest umieszczona wewnątrz j ednej z dwóch wsuniętych w siebie, teleskopowo wzajemnie prowadzonych rur 23, 24 stanowiących płaszcz metalowy. Ten metalowy płaszcz ma na całej swojej długości większą średnicę niż podpora obudowy 1, przy czym przestrzeń pierścieniowa pomiędzy podporą obudowy 2, 3 i płaszczem metalowym 23, 24 przez umieszczone na górze złącze do napełniania 25 jest wypełniana materiałem budowlanym. Podpora obudowy 2, 3, która jest umieszczona wewnątrz płaszcza metalowego 23, 24 może, jak to wyżej objaśniono, dzięki hydraulicznemu zasilaniu tłoka 4 być osadzona z dużąpodpomością wstępną, jest ryglowana mechanicznie z urządzeniem blokującym 9 i wypełniana poprzez górne złącze do napełniania 8 na całej jej długości materiałem budowlanym. Taka podpora obudowy w zespoleniu z płaszczem metalowym posiada bardzo dużą nośność.

FIG. 18

179 979

FIG. 17

179 979

FIG. 16

179 979

FIG. 15

179 979

FIG. 14

179 979

FIG. 13

179 979

FIG. 11

179 979 ι

FIG. 10

179 979

FIG. 7

FIG. 8

FIG. 9

179 979

FIG. 6

179 979

FIG. 2 FIG. 3 FIG. 4 FIG. 5

179 979

FIG, 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Podpora obudowy do podziemnych konstrukcji tunelowych i górniczych składająca się z rury wewnętrznej i rury zewnętrznej o zamkniętych zakończeniach, teleskopowo wzajemnie przesuwnych i wyposażona w mechaniczne urządzenie blokujące dla różnych długości wysunięcia, unieruchamiające względem siebie obydwie rury, znamienna tym, że w rurze zewnętrznej (2) jest umieszczony zasilany hydraulicznie ciśnieniem głównym, tłok (4), działający w kierunku wysuwania blokowanej mechanicznym urządzeniem blokującym rury wewnętrznej (3), który to tłok jest wykonany jako oddzielona od rury wewnętrznej (3), wewnętrzna, ruchoma część składowa podpory obudowy podzielonej na znajdującą się pod tłokiem (4) dolną komorę (5) i znajdującą się nad tłokiem górną komorę (7), przy czym w dolnej komorze (5) jest umieszczone złącze napełniające (6), przez które to złącze komora ta jest połączona ze zbiornikiem z zasilającym medium ciśnieniowym znajdującym się pod ciśnieniem głównym, a w górnej komorze (7) jest umieszczone złącze (8) służące do napełniania materiałem budowlanym przestrzeni wewnętrznej podpory obudowy, znajdującej się ponad ruchomym tłokiem (4) przesuniętym aż do końca rury zewnętrznej (2) na całej jej długości.
2. Podpora według zastrz. 1, znamienna tym, że mechaniczne urządzenie blokujące składa się z umieszczonych pomiędzy dolnym końcem rury wewnętrznej (3) i tłokiem (4) dwóch wsuwanych jeden w drugi klinów pierścieniowych (12,13), przy czym jeden klin (12) podczas wsuwania w drugi jest rozprężany w kierunku promieniowym dzięki właściwościom plastycznym rury zewnętrznej (2).
3. Podpora według zastrz. 2, znamienna tym, że powierzchnie klinowe klina pierścieniowego (12) i przeciwklina pierścieniowego (13) są zaopatrzone w występy (12a) ścinane przy założonej podpomości wstępnej podpory, umożliwiające wzajemne przesunięcie powierzchni klinowych przy przekroczeniu założonej podpomości wstępnej podpory.
4. Podpora według zastrz. 1, znamienna tym, że urządzenie blokujące posiada zamocowany na zewnętrznym obwodzie rury wewnętrznej (3), klin pierścieniowy (10), który wskutek plastycznego rozszerzania się rury zewnętrznej (2) jest wsuwany do niej od góry.
5. Podpora według zastrz. 4, znamienna tym, że klin pierścieniowy (10) jest zaopatrzony na obwodzie wewnętrznym, pomiędzy klinem pierścieniowym (10) i rurą wewnętrzną (3) w zwiększające tarcie środki (lla).
6. Podpora według zastrz. 4, znamienna tym, że do górnej powierzchni klina pierścieniowego (10) przylega pierścień (22) ze wstępnie napiętego sprężystego materiału, który jest oparty na górnym końcu rury zewnętrznej (2) i naciskający w kierunku do dołu, wzdłuż osi, klin (10).
7. Podpora według zastrz. 1, znamienna tym, że urządzenie blokujące jest wykonane jako umieszczony na dolnym końcu rury wewnętrznej, rozprężny pierścień sprężysty (11), który jest wstępnie napięty sprężyście w kierunku promieniowym umożliwiający wysuwanie rury wewnętrznej (3) względem rury zewnętrznej (2), i podczas wsuwania rozprężający się w kierunku promieniowym, wytwarzając cierne i kształtowe połączenie z rurą zewnętrzną (2).
8. Podpora według zastrz. 1, znamienna tym, że tłok (4) jest zbudowany ze sprężyście i plastycznie podatnego materiału, korzystnie z tworzywa sztucznego, poza tym posiada przylegający do ścianki rury zewnętrznej (2), uszczelniający pierścień wargowy (4a), i jest zamocowany w dnie sztywnej, ukształtowanej w postaci garnka części prowadzącej (4b).
9. Podpora według zastrz. 1, znamienna tym, że w dolnej komorze (5) jest umieszczony zawór ograniczający ciśnienie.
10. Podpora według zastrz. 1, znamienna tym, że w dolnej komorze (5) jest umieszczona pękająca pod nadmiernym ciśnieniem płytka bezpieczeństwa służąca jako ogranicznik ciśnienia.

179 979
11. Podpora według zastrz. 1, znamienna tym, że w dolnej komorze (5) są umieszczone plastycznie ściskane bryły, w szczególności w postaci pustych wewnątrz brył (14) lub elementów piankowych.
12. Podpora według zastrz. 1, znamienna tym, że jest zaopatrzona od dołu i od góry w osiowo ściśnięte elementy sprężynujące (15).
13. Podpora według zastrz. 1, znamienna tym, że ścianka rury zewnętrznej (2), w odstępie od jej górnego zakończenia, jest zaopatrzona w otwory (18) służące jako ogranicznik skoku, łączące po ich odsłonięciu, dolną komorę (5) z otaczającym powietrzem.
14. Podpora według zastrz. 1, albo 13 znamienna tym, że ścianki rury wewnętrznej (3) i rury zewnętrznej (2), w obszarze zachodzenia ich na siebie, są zaopatrzone w otwory odwadniające (19, 20).
15. Podpora według zastrz. 14, znamienna tym, że otwory odwadniające (20) rury zewnętrznej (2), sązakryte tkaniną (21) przepuszczającą wodę, lecz zatrzymującąmateriał budowlany.
16. Podpora według zastrz. 1, znamienna tym, że rura zewnętrzna (2) i rura wewnętrzna (3) są umieszczone wewnątrz jednej z dwóch wsuniętych w siebie, teleskopowo wzajemnie prowadzonych rur (23, 24), stanowiących płaszcz metalowy, który na całej długości posiada większą średnicę niż podpora obudowy, przy czym część pierścieniowa pomiędzy podporą obudowy i płaszczem metalowym (23, 24) jest wypełniona materiałem budowlanym.

* * *