187741. lajstromszámú szabadalom • Eljárás körszelvényű alagutaknak talajvízszint alatti, nem állékony, változó talajokban való fejtésére
1 187 741 2 A találmány ELJÁRÁS KÖRSZELVÉNYŰ ALAGÚTAKNAK TALAJVÍZSZINT ALATTI, NEM ÁLLÉKONY, VÁLTOZÓ TALAJOKBAN VALÓ FEJTÉSÉRE. Az állékony homogén kőzetekben és kötött talajokban való metró vagy egyéb célú (vasúti, közmű, technológiai stb) alagútépítésekhez alkalmazott fejtési módszerek, az eddig kifejlesztett gépek és berendezések már jórészt megoldották azokat a főbb problémákat, melyeket a különböző keménységű talajok fejtése, biztosítása, a kifejtett anyag elszállítása, az alagútfalazat beépítése és az alagútnak a környezetbe való ágyazása vetett fel. A metró építésének sajátossága, hogy a hálózat vonalvezetését nagyobbrészt az évszázados fejlődés során kialakult települések tömegközlekedésének korszerűsítése, az alagútrendszer és a felszíni forgalmi csomópontok kapcsolata, és csak kisebb mértékben a geológiai adottságok határozzák meg. E miatt például Budapesten, főleg a pesti oldalon, a már megépített és a megépíteni tervezett metróvonalak mélyen a talajvíz és a Duna szintje alatt, réteges, vetődésekkel és kőpadokkal, több helyen a felszínig vízvezető, elázott, vagy finomszemcsés vízérzékeny, nem állékony talajszakaszokon vezetnek át. Ezeken a szakaszokon a városias beépítettség miatt a felszíni süllyedések megengedhető nagysága kisebb, mint amit az ismert fejtési és építési eljárásokkal garantálni lehet. Az alagútépítés egyik szokásos módszere az úgynevezett mozgó biztosítást megvalósító pajzsos építés, ahol a talaj kifejtése, elszállítása és a teherbíró alagútfalazat megépítése szilárd csőszerű szerkezet, az úgynevezett pajzs védelme alatt zajlik. Az egymástól eltérő mértékben és módon gépesített pajzsokkal - mint például az angol PRIESTLI, a Mc ALPINE, a nyugatnémet WESTFALIA LÜNEN, a SCHÄFER URBACH, a DEMAG, az amerikai ROBBINS, az INGERSOLL RAND, a svéd ATLAS COPCO, a szovjet LENINGRÁD KT1 és KIEV típusok - összefüggésben alkalmazott fejtési és alagútépítési eljárások közös jellemzője és hátránya is, hogy csak állékony, homogén és gyakorlatilag száraz talajféleségekben való alagútépítésekhez váltak be. Tekintettel arra, hogy a kifejtendő talaj állékony, fejtés közben a homlokfelület megtámasztása , beomlás elleni biztosítása általában szükségtelen. A különböző cégek által képviselt, állékony tá-, Iajféleségekben való alagútépítési eljárások leginkább a fejtés módjában, az e célra használt szerszámban, a kifejtett talaj felszedésére és továbbítására alkalmazott módszerben, illetve a teherbíró alagútfalazat konstrukciójában, annak kialakításában és beépítésében, valamint a szigetelésben különböznek egymástól. Jól ismertek azok az eddigi próbálkozások és eredmények is, melyek a nem állékony, puha, vízérzékeny, vagy elázott talajokban való gépesített alagútépítésre tettek kísérleteket. E módszerek egyik csoportjánál - jellemzően - sík vagy kúpos felületekkel, ezekre szerelt bontófejtő szerszámokkal vagy vágóélekkel, és a kifejtett anyagot fix, vagy szabályozható résen át a pajzs terébe terelő nyílásokkal rendelkező - egyik, vagy mindkét irányban körbe forgó, illetőleg alternáló mozgást végző - homlokmaróval fejtenek. A teljes homlokfelületet közben állandóan lezáró és a homlokfelületen súrlódó támasztó felületeket alkalmaznak. Ezek között talán a nyugatnémet BADE cég módszere az egyik legismertebb és a legfejlettebb. Ismeretesek még azok a nem állét jny talajokban való gépesített alagútfejtésre irányuló kísérletek is, ahol elölről teljesen zárt és tömített fix homlokfelületű pajzsot használnak. A pajzs előtti, gépesített fejtésre berendezett teret a résfalépítéshez hasonlóan áramló betonitzaggyal töltik fel. Ennek az a hivatása, hogy egyrészt a fejtési felületet megtámassza, másrészt a kifejtett talajt hidraulikus úton elszállítsa. Mindezen eljárások közös hátránya, hogy a teljesen zárt, nem látható homlokfelület mellett végzett gépesített fejtésnél gyakran keletkeznek a felszínig terjedő beszakadások és váratlan vízbetörések, ezekből eredően pedig megengedhetetlen felszíni süllyedések. További hátrányt jelent, hogy a réteges, ferde, keményebb kőpadokkal szabdalt, vagy talajszilárdítást igénylő heterogén szakaszokon való biztonságos áthaladáshoz elengedhetetlenül szükséges kézi műveletek elvégzését nagyon komplikálttá teszik. A találmány szerinti eljárás abból a felismerésből indul ki, hogy a nem állékony, változóan rétegelt, heterogén talajfizikai jellemzőjű, kőpadokkal szabdalt, átázott, puha, vízáteresztő, szemcsés, iszapos, agyagos talajokban olyan módon lehet biztonsággal alagutat fejteni és építeni - anélkül, hogy a fejtésből eredő felszíni süllyedések a megengedhető mértéket meghaladnák -, hogy ha a teljes homlokfelületet vagy annak egy részét a mindenkori szituációnak megfelelő sűrűségben, önbeálló rugalmas támasztást adó sugárirányú támaszokkal megtámasztjuk és sugárirányú fejtést alkalmazunk. Ez a módszer lehetővé teszi a homlokfelület állandó vizuális ellenőrzését és az eltérő szakaszonként szükséges beavatkozás azonnali megítélését és megtételét. (Pl: túlnyomás alkalmazása, injektálásos talajszilárdítás vagy a kritikus helyek kézi fejtése stb.) A sugárirányú támaszok egy tetszőleges részének elmozdítása lehetőséget ad a szabaddá tett homlokfelületrész sugárirányú gépi fejtésére, miközben a homlokfelület többi része a szükséges mértékben rugalmasan támasztott maradhat. Az állékony talajszakaszokon való áthaladáskor az összes támasz elmozdítható, így a teljes homlokfelület szabaddá válik, és géppel zavartalanul fejthető. Változó dőlésű és rétegeződésű, heterogén, kemény kőpadokkal zavart szakaszokon való áthaladáshoz lehetőséget ad az eljárás arra is, hogy a szilárdítást igénylő rétegek injektálhatok, a kemény kőpadok szilárdságukhoz alkalmas fejtőszerszámmal szabadon kifejthetők legyenek. A találmány szerinti eljárás lényegét az 1. sz. ábra az alagút függőleges hosszmetszetében, a 2. sz. ábra elölnézetben mutatja. 5 10. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
