Procédé pour déplacer des ensembles de voies et appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé La présente invention a pour objet un procédé pour déplacer des ensembles de voies comprenant au moins deux tronçons, notamment pour le percement d'un tunnel, dans lequel des tronçons sont placés bout à bout et sont munis de moyens pour limiter le mou vement des extrémités de ces tronçons séparés hori zontalement tout en maintenant l'alignement des tronçons jointifs pendant le mouvement. L'invention concerne en outre, un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé.
A mesure que le tunnel est percé, la roche et la terre détachées à l'extrémité antérieure du tunnel sont chargées par divers types d'équipement de charge ment bien connus dans des wagonnets et transportées hors du tunnel. Il est souhaitable de disposer d'un support pour ces wagonnets et cet équipement, en particulier lorsqu'une humidité régnant dans le tunnel provoque un état mou ou bourbeux à sa base. Fré quemment, cet équipement et ces wagonnets sont munis de roues qui roulent sur des voies, et par con séquent, dans la description de l'invention qui va suivre, l'appareil qui fait l'objet de la présente inven tion est représenté avec des voies qui sont installées sur lui.
Toutefois, il est évident qu'il n'est pas essen tiel de prévoir des voies, mais par contre, un support pour les roues d'autres types de véhicules est fourni par le moyen qu'on va décrire ci-après.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on applique à un second tronçon un poids plus grand que celui d'un premier tronçon, on applique une force entre les tronçons pour faire glisser le pre mier tronçon longitudinalement pour ledit mouve ment limité tout en maintenant le second tronçon fixe, on déplace les poids relatifs desdits tronçons de sorte que le premier tronçon a un poids plus grand que le second, et on applique une force entre les tronçons pour tirer le second tronçon dans le même sens longitudinal en alignement avec le premier tronçon.
L'appareil que comprend l'invention est caracté risé en ce qu'il comprend un premier ensemble de plateforme mobile, un second ensemble de plate- forme mobile déplacé horizontalement par rapport au premier et à l'arrière du premier ensemble, chaque ensemble présentant une surface inférieure destinée à être déplacée longitudinalement sur le sol, chaque ensemble présentant également une surface supé rieure sur laquelle l'équipement de terrassement peut être déplacé, et des moyens portés par le premier ensemble pour séparer lesdits ensembles en position de prolongement l'un de l'autre et ensuite pour les réunir de nouveau.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une élévation de côté schématique de l'extrémité antérieure d'un tunnel à percer; Les fig. 2A, 2B, 2C, 2D et 2E sont des vues en plan schématiques montrant les phases successives de l'avance de l'appareil; Les fig. 3A, 3B, 3C sont des vues composites en plan à plus grande échelle de la structure de la fig. 2C.
La fig. 4 est une élévation de côté partielle d'une partie de la structure de la fig. 3A.
Les fig. 5 à 9 inclus sont des coupes suivant les lignes correspondantes des parties 3A à 3C inclus, comme indiqué sur ces figures; La fig. 10 est une élévation latérale partielle d'une variante de la structure de la fig. 5.
Les fig. 11A à 11D sont des élévations latérales schématiques d'une autre variante dont les détails de la structure sont représentés plus en détail sur les fia. 13 à 22.
Les fia. 12A à 12D sont des élévations latérales schématiques d'une autre variante encore.
La fia. 13 est une vue en perspective montrant les conditions dans lesquelles le procédé est destiné à être mis en aeuvre.
La fia. 14 est une vue en plan d'une variante montrant les pièces dans une position.
La fia. 15 est une vue analogue à celle de la fia. 14, montrant la voie avec les pièces dans une autre position.
La fia. 16 est une coupe verticale suivant la ligne 16-16 de la fia. 17.
La fia. 17 est une vue en perspective, des pièces étant en arrachement, montrant plus en détail des éléments de manoeuvre de la voie comme représenté sur la fia. 14.
La fia. 18 est une vue analogue à celle de la fia. 17 mais plus détaillée, montrant les éléments de manoeuvre dans les positions représentées sur la fia. 15.
La fia. 19 est une coupe transversale verticale suivant la ligne 19-19 de la fia. 15 en regardant dans le sens des flèches.
La fia. 20 est une vue analogue à celle de la fia. 19 suivant la ligne 20-20 de la fia. 15.
La fia. 21 est une coupe à plus grande échelle suivant la ligne 21-2l de la fia. 15 en regardant dans le sens des flèches.
La fia. 22 est une coupe partielle montrant d'au tres détails de construction.
L'appareil pour déplacer des ensembles de voies est représenté comme étant installé dans un tunnel 11 ayant un fond ou sol 12 sur lequel sont déposées des roches de la terre ou autre matière 13 qui doit être déblayée et enlevée. La matière 13 provient principa lement d'opérations de sautage ou autres opérations d'excavation à la face de tête 14 du tunnel 11. Un moyen classique pour enlever les déblais comprend des voies 16 comme des voies de chemin de fer clas siques, de préférence à petit écartement. Des wagon nets à roues 17 sont déplacés le long de ces voies. Un équipement excavateur comme une machine de déblaiement 18 située à la tête du tunnel est aussi supporté par les voies.
La machine 18 charge les déblais 13 dans les wagonnets 17 d'où ils peuvent être évacués au moyen de la voie 16 vers un lieu -de décharge approprié. Toutefois, il est évident qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser des voies suivant la pré sente inventtion, et on peut y substituer par contre d'autres types d'équipements à roues ou d'équipe ments à bande de roulement. La présente invention fournit un support pour des voies comme représenté, mais peut également fournir un support ferme pour un autre équipement et d'autres véhicules.
L'appareil qui est représenté sur les fia. 1 à 10 comprend au moins trois tronçons. Pour faciliter la compréhension de l'invention, on a représenté quatre tronçons sur les fia. 2 et 5, mais on peut en utiliser trois ou plus. Les .divers tronçons ont un poids de préférence sensiblement égal de façon que deux tronçons quelconques pèsent beaucoup plus qu'un seul tronçon quelconque. Ainsi, même si un seul tronçon supporte une certaine quantité d'équipement, le poids des deux autres tronçons dépasse néanmoins celui du seul tronçon et de toute quantité raisonnable quelconque d'équipement qui peut se trouver sur lui.
Comme décrit en détail ci-après, on prévoit un moyen entre les tronçons voisins pour déplacer les tronçons à l'écart l'un de l'autre et pour les tirer ulté rieurement l'un contre l'autre. En .se référant d'abord à la vue schématique -des fia. 2A à 2E incluse on voit qu'il existe quatre tronçons numérotés par 21a à<B>21d</B> inclus en partant de l'extrémité antérieure du tunnel vers l'arrière. Au début des opérations, les quatre tronçons sont alignés longitudinalement et tous les tronçons adjacents se touchent. Cette position est représentée sur la fia. 2A. La première phase du mouvement de l'appareil consiste à faire avancer le tronçon antérieur 21a en maintenant les tronçons 21b et 21d inclus immobiles et en poussant le tronçon 21a vers l'avant.
Le poids des trois tronçons immobiles dépasse de beaucoup celui du tronçon 21a, et par suite, même si la machine 18 peut se trouver sur le tronçon 21a, les trois tronçons postérieurs restent en place, tandis que le tronçon antérieur avance. L'achè vement de ce mouvement est représenté sur la fia. 2B. La phase suivante consiste à déplacer le second tronçon 21b en relation bout à bout avec le tronçon 21a. Ce mouvement est effectué en tirant le tronçon 21b vers le tronçon 21a, et en poussant en même temps le tronçon 21b à l'écart du tronçon 21c. Le poids combiné des tronçons 21a, 21c et 21d est supérieur à celui du tronçon 21b. L'achèvement de ce mouvement est représenté sur la fig. 2C.
Ensuite, le tronçon 21c est tiré au contact du tronçon 21b, les deux premiers tronçons 21a et 21b s rvant d'ancre; ce mouvement est représenté comme étant achevé sur la fia. 2D. Finalement, le tronçon 21d est tiré contre le tronçon 21c; ce mouvement étant achevé sur la fia. 2E.
Sur le tronçon postérieur 21d se trouve une aiguille 22 qui permet aux wagonnets et à l'équipe ment qui avance sur la voie 16 d'être aiguillés soit sur la voie 23 soit sur la voie parallèle 24. Ainsi, les wagonnets vides peuvent être aiguillés sur la voie 23 et les wagonnets pleins peuvent être ramenés sur la voie 24. Les voies parallèles 23 et 24 se prolongent sur le tronçon 21c. Toutefois, sur le tronçon 21b se trouve une seconde aiguille 26 dans laquelle les wagonnets se trouvant sur les voies 23 et 24 sont ramenés sur une voie centrale 27. La voie 27 se pro longe sur le tronçon 21a.
Un certain équipement comme un jumbo ou bouclier de percement qui présente un écartement plus grand peut être trans porté le long des voies externes 28, 29 qui s'étendent sur toute la longueur des quatre tronçons 21a à 21d inclus. Toutefois, il est évident que cette particularité peut subir des modifications. Un moyen préféré pour faire avancer les tronçons les uns par rapport aux autres est représenté plus en détail sur les fig. 5 et 6. Ainsi, le tronçon 21a est formé par une plaque inférieure 31a et le tronçon 21b par une plaque inférieure correspondant 31b. Ces deux plaques .sont de préférence sensiblement au même niveau et glissent sur le sol du tunnel à mesure que les ensembles sont avancés.
Si on le désire, on peut installer des bois ronds, des rouleaux ou autres moyens sous les plaques 31a et 31b pour faciliter leur avancement, mais habituellement, les déblais se trou vantsur le sol du tunnel fournissent une surface glissante appropriée. Au-dessus de :l'extrémité anté rieure de la plaque 31b est supporté un support supé rieur 31c qui glisse sur le sommet de la plaque 31a. Au-dessus de la plaque 31a se trouve une plaque horizontale parallèle surélevée 32a sur laquelle repo sent les diverses voies susmentionnées. Des éléments d'écartement transversaux 33a et des éléments d'écartement longitudinaux 35 .sont intercalés entre les plaques 31a et 32a pour les maintenir en aligne ment vertical correct.
D'une façon analogue, dans le tronçon 21b se trouve une plaque horizontale 32b qui est surélevée au-dessus de la plaque 31b et qui sup porte à son tour les diverses voies décrites en détail ci-dessus. Des éléments d'écartement 33b maintien nent les plaques en relation parallèle.
Un cylindre hydraulique 34 est monté en position longitudinale horizontale sur la plaque 31c. Une tige 36 à l'extrémité-tête du cylindre 34 est fixée au moyen d'un goujon 37 à des consoles 38 qui sont fixées à la plaque 32b ou à son prolongement comme représenté en particulier sur la fig. 5. La tige 41 du cylindre 34 est reliée par un goujon 42 à des chapes 43 qui sont fixées au tronçon 21a comme par exem ple à la plaque 32a ou à son prolongement. Des élé ments en forme d'U 46 s'étendant longitudinalement sont montés parallèlement au cylindre 34 pour le protéger, et des âmes 47 relient mutuellement les élé ments en forme d'U 46 et présentent des ouvertures ovales 48 à travers lesquelles s'étendent les éléments 43.
Ceci permet un certain degré de mouvement laté ral à mesure que les ensembles sont avancés. Des brides 49, comme représenté sur la fig. 6 peuvent être disposées au-dessus des éléments en forme d'U 46 et de l'âme 48 pour renforcer encore la structure.
On voit ainsi que lorsqu'une force hydraulique est appliquée au cylindre 34, la tige 41 est avancée en poussant ainsi l'ensemble 21a à l'écart de l'ensemble 21b. Etant donné que le cylindre 34 est de préférence à double effet, le retrait de la tige 41 dans le cylindre 34 a tendance à tirer l'ensemble 21b en direction -de l'ensemble 21a, en particulier si l'ensemble 21b est poussé simultanément à l'écart de l'ensemble 21c. On prévoit de préférence deux cylindres 34 entre chaque paire d'ensembles, mais ce nombre est susceptible de varier d'une façon considérable suivant la capacité du cylindre et la charge qu'il doit manutentionner.
Quelques variantes de l'appareil seront décrites ci-après. En se référant d'abord aux fig. 3C et 9, on voit que les rails 96 qui constituent la voie 27 de ce tronçon sont montés au-dessus de la plaque 32a par un tampon longitudinal 97. On voit en outre qu'en plus des éléments d'écartement 33a, il existe des élé ments d'écartements longitudinaux 98 à chaque bord de la plaque 32a et qu'il existe des pièces marginales longitudinales 99 à l'extérieur des éléments d'écarte ment 98. Une série de cornières 51 dont les sommets sont dirigés vers le haut s'étendent longitudinalement et parallèlement aux rails 96.
Cet agencement rend le tronçon menant plus rigide et réduit la tendance qu'il a à être endommagé par la terre et les roches qui tombent sur lui à partir du front de taille du tunnel. En outre, cet agencement facilite le chargement des déblais sur les wagonnets au moyen de la machine de déblaiement 18.
En se référant à la fig. 8 qui montre une partie du tronçon 21b, on a représenté les rails externes 28 et 29 destinés au jumbo ou bouclier de percement. On a représenté les rails 56, 57 qui forment ensemble la voie 23 ainsi que les rails 58, 59 qui forment ensemble la voie 24. A l'extérieur .des rails 57 et 59, respectivement, se trouvent des rails 61, 62 qui sont sensiblement en alignement avec les rails 46 repré sentés sur la fig. 9.
Cet agencement des rails permet une grande souplesse en ce sens que l'écartement et la position des rails sont tels que les wagonnets 17 peuvent être déplacés d'une voie sur la voie 23 com prenant les rails 56 et 57, ou sur une autre voie comme la voie 24 comprenant les rails 58 et 59, ou peuvent être déplacés encore sur une troisième voie longitudinale centrale comprenant les rails 61 et 62 suivant les conditions de fonctionnement dans le tun nel et le type d'équipement.
Les fig.4 et 7 montrent une autre variante. Comme représenté sur les fig. 3A et 4, la voie 16 qui s'étend vers l'extrémité ouverte du tunnel comprend des rails 66 et 67 supportés par des traverses 68 et constitue une structure plus ou moins fixe. Sur le tronçon représenté sur la fig. 7, il existe une plaque inférieure 31d et une plaque supérieure horizontale et parallèle 32d. Un support 71 s'étend vers l'intérieur de chaque côté de la plaque 32d et est supporté par elle, et présente une surface de 72 en alignement avec les rails 66 ou 67. Le support 71 est espacé au-dessus de la plaque 32d d'une distance supérieure à la hau teur d'un rail, comme le rail 67.
Ceci permet de dis poser un rail 73 sous le support 71 entre la plaque 32d et le support 71, et en alignement avec les rails 66 et 67. Ce rail 73 est fixé à son extrémité posté rieure au moyen d'une éclisse 74 à l'extrémité anté rieure du rail 66 ou 67. Ainsi, le rail 73 est maintenu immobile lorsque l'ensemble 21d est avancé et glisse par rapport à la plaque 32d. A m-,sure que le rail 73 est mis à découvert, des traverses supplémentaires 68 peuvent être installées .sous lui, et par suite, à mesure que l'appareil avance, il pose automatiquement une voie derrière lui qui est reliée à la voie 16 et qui per met à un équipement et à des wagonnets de rouler du front de taille du tunnel vers son extrémité extérieure.
Des rampes 76 sont inclinées vers le haut du niveau des rails 66 ou 67 au support 71 et sont disposées à l'extrémité postérieure ou arrière du tronçon 21d. La fig. 7 montre un moyen commode par lequel on péut emmagasiner des rails de réserve 77 entre les rails 73 en vue de leur utilisation finale à mesure que l'appa reil avance dans le tunnel.
La structure ci-dessus, en particulier comme représenté sur la fig. 6, comprend des guides pendant le mouvement longitudinal de façon à maintenir un alignement des tronçons de plate-forme adjacents tout en permettant un mouvement longitudinal limité. Par suite, la structure avance peu à peu le long d'une ligne droite, les voies des tronçons adjacents étant en alignement.
Dans la variante de la fig. 10, on a représenté un moyen portatif pour pousser les ensembles adjacents à l'écart les uns des autres et pour les tirer ultérieure ment les uns vers les autres. Un tel ensemble peut être transporté par divers moyens comme une grue, ou peut être monté sur un wagonnet (non représenté) se déplaçant sur les rails susmentionnés. D'une façon essentielle, le dispositif comprend un élément supé rieur longitudinal sensiblement horizontal 81 à partir duquel sont dirigées vers le bas des branches anté rieure et postérieure 82 et 83, respectivement, qui pivotent sur l'élément 81 grâce à des goujons 84.
A l'extrémité inférieure de chaque branche 82, 83 est ménagée une fente 86 dans laquelle passe une barre horizontale transversale 87a, 87b fixée aux tronçons 21a, 21b, respectivement. Un cylindre 88 à double effet est monté entre les branches 82 et 83 et s'étend longitudinalement et horizontalement et pivote à une extrémité au moyen d'un pivot 89 sur la branche 83, et sa tige 91 pivote grâce à un pivot 92 sur la branche 82.
En service, lorsque le cylindre 88 est déployé, les branches 82 et 83 sont écartées et déplacent le tronçon 21a vers l'avant. Ultérieurement, lorsque le cylindre à double effet 88 est contracté, le tronçon 21b est déplacé vers l'avant pour venir buter contre le tronçon 21a. Il est évident que l'appareil repré senté sur la fig. 10 peut être déplacé dans une posi tion située entre deux tronçons adjacents quelconques pour effectuer ce mouvement, et que sous les autres rapports, l'appareil est sensiblement identique à celui précédemment décrit.
Par conséquent, en principe, la forme de réalisa tion représentée sur les fig. 1 à 10 comprend au moins trois ensembles de plates-formes agencées en alignement le poids d'un ensemble quelconque étant sensiblement inférieur à celui des deux ensembles restants. On prévoit un moyen pour pousser l'en semble antérieur vers l'avant, le poids des deux autres ensembles servant de moyen d'ancrage. Au cours de la phase suivante, le second ensemble est simultané ment tiré vers le premier ensemble et poussé à partir du troisième ensemble jusqu'à ce qu'il bute contre le premier ensemble; le poids des premier et troisième ensembles sert de moyen d'ancrage pendant cette phase.
Finalement, le troisième ensemble est tiré con tre le second ensemble, les premier et second ensem bles servant @de moyen d'ancrage pendant cette opé ration.
Dans la forme de réalisation représentée sur les fig. 13 à 22, l'appareil consiste en deux ensembles formant une plate-forme .de voie relativement mobi les et mutuellement reliés, ayant chacun des rails de roulage ou des rails formant un portique roulant de même portée ou les deux. Au cas, où l'on doit utiliser un équipement monté sur roues à pneumatiques ou sur bandes de roulement, les rails, pourraient être en tièrement supprimés, et on pourrait substituer aux rails des fentes réservées aux roues.
Chacun de ces deux ensembles mobiles mutuellement reliés, consistant en une structure de base appropriée, comme par exem ple des plaques en acier munies de traverses, ont une longueur suffisante pour recevoir une machine de percement quelconque à utiliser comme un bouclier de percement, une pelle de déblaiement mécanique, un portique de transfert des wagonnets, et un nombre limité de wagonnets vides de déblaiement. A mesure que ces ensembles sont avancés, les dispositifs sus mentionnés sont déplacés d'un ensemble à l'autre de façon que l'ensemble avancé ou oeuvré soit sans charge. Dans leur relation mutuellement reliée, les ensembles sont avancés facilement le long du sol du tunnel par un moyen mécanique lorsque les opéra tions .de sautage et .de déblaiement sont achevées.
Alors, pour compléter la pose des voies du tunnel pour les wagonnets de déblaiement, on ajoute de nouveaux tronçons de voie à l'arrière de l'ensemble de voie recouvré.
Bien que les moyens destinés à déplacer les ensembles de voie mutuellement reliés soient repré sentés dans ce cas comme consistant en des cylindres hydrauliques ou à fluide sous pression, le mouvement relatif des deux tronçons peut aussi être effectué par un agencement de cylindres différents ou par d'autres moyens comme en utilisant des câbles et des poulies, un engrenage ou autre mécanisme.
Lorsque l'ensem ble mobile antérieur est avancé par rapport à l'en semble arrière, l'intervalle ainsi obtenu entre les deux ensembles est franchi au moyen de tronçons de rails provisoires qui permettent aux machines de perce ment du tunnel d'être déplacées au-dessus de l'inter valle pendant que les deux ensembles mobiles sont en position de séparation. Ces tronçons de rail provisoi res sont alors enlevés avant de récupérer l'ensemble coulissant arrière.
La fig. 13 représente une vue en perspective d'un appareil qui pourrait être utilisé sur un système do, voie tel que décrit ci-dessus. Sur cette figure, le numéro de référence 110 désigne dans son ensemble une pelle de déblaiement qui est conçue pour transfé rer les roches et déblais détachés par explosion à la face du tunnel sur des wagonnets de déblaiement 111 pour les tirer hors du tunnel.
En plus de la pelle de déblaiement 110 et d'une série de wagonnets de déblaiement 111, on a représenté le profil d'un dis- positif de transfert 112 .du type à portique par lequel les wagonnets vides 111 peuvent être enlevés de la voie des wagonnets de déblaiement et avancés dans une position à l'extrémité de chargement des wagon nets de l'appareil de déblaiement 110. Cette figure ne montre qu'une partie 114 de l'un .des ensembles de la voie qui sont utilisés pour constituer une voie com plète. A l'extrémité avant .de cette partie 114 de la voie se trouve un amas de déblais 115 qui résultent d'un sautage effectué dans la face 116 du tunnel.
En se référant maintenant aux fig. 14 et 15, on voit que la voie 114 consiste dans son ensemble en deux ensembles mutuellement reliés 117 et 118 qui sont articulés l'un à l'autre par un élément intermé diaire 119 de support de rail qui est articulé à l'extré mité postérieure de l'ensemble avant 117 comme in diqué en 120 et qui est monté coulissant en relation à recouvrement sur l'extrémité antérieure de l'ensemble arrière 118 comme indiqué en 121. L'appareil de déblaiement<B>110</B> est représenté dans ce cas sur la fig. 14 comme étant situé sur l'ensemble avant 117, mais sur la fig. 15, l'appareil de déblaiement 110 a été supprimé.
Toutefois, il est évident que l'appareil de déblaiement 110 pourrait aussi bien se trouver sur l'ensemble arrière<B>118</B> lorsque l'ensemble 117 est avancé par rapport à l'ensemble 118. Il s'est avéré que l'action de maintien ou de retenue -de celui des deux ensembles 117 et 118 qui est immobile est amé liorée si cet ensemble est lesté par le transfert de l'ap pareil de déblaiement 110 et/ou un autre appareil sur cet ensemble particulier pour laisser ainsi l'ensemble mobile restant exempt de toute charge.
C'est pendant ces opérations qu'on prévoit les tronçons de rail pro visoires qui sont utilisés pour déplacer l'appareil ds déblaiement ou autre appareil de l'ensemble arrière 118 sur l'ensemble avant ou avancé<B>117,</B> Le tronçon de voie provisoire (non représenté) peut être consti tué par un ensemble ayant quatre tronçons de rails montés en alignement avec les rails 122 et 123 des ensembles 117 et 118 formant la voie ou il peut être constitué par quatre tronçons de rail séparés. En ce qui concerne la longueur, les rails de ce tronçon de voie peuvent avoir une longueur comprise entre 1,8 et 3,6 mètres suivant la séparation entre les ensem bles des voies à ce moment.
Après sont utilisation, ce tronçon de rail provisoire est enlevé pour permettre le déplacement de l'ensemble arrière 118 en relation de formation de la voie avec l'élément 119 de support de rail intermédiaire après l'avance de l'en.sembla 117. L'ensemble avant 117 est représenté comme ayant des rails 122 formant une voie interne et des rails externes 123 formant une voie pour le portique. Les rails externes 123 formant la voie du portique se terminent à peu de distance de l'extrémité antérieure de l'ensemble 117 attendu que le jumbo de perce ment est supporté par son portique de façon à pou voir poursuivre le percement alors que le portique est à une certaine distance de la face 116 du tunnel.
Toutefois, les rails 122 formant la voie interne .sont représentés comme s'étendant sur toute la longueur de l'ensemble 117. D'une façon analogue, l'ensemble arrière 118 présente des rails 122 formant la voie interne et des rails externes 123 formant la voie du portique qui se terminent à leur extrémité antérieure en un point 124 où ces voies sont complétées par des rails portés par l'élément 119 de support des rails intermédiaires qui, comme décrit ci-dessus, est relié à l'extrémité postérieure de l'ensemble antérieur 117, les rails .se trouvant sur lui .s'étendant entre les rails des ensembles<B>117</B> et 118 qui forment la voie 122 et la voie 123.
Pour adapter la voie coulissante lors qu'on utilise d'autres procédés de déblaiement, on peut supprimer les rails réservés au portique, ou on peut installer plus d'une paire de rails de roulage.
On va se référer maintenant aux fig. 16, 17 et 18 dans lesquelles on a représenté à légèrement plus grande échelle d'autres détails. Sur ces figures, l'élé ment 119 de support de rail intermédiaire est sous forme d'un cadre rectangulaire ouvert ayant des par ties espacées parallèles s'étendant longitudinalement qui forment des supports pour des tronçons de rail 125 de même étendue, qui servent à faire partie des rails 122 de la voie ayant un petit écartement et des rails externes 126 qui font partie des rails 123 de la voie réservée au portique lorsque les deux ensembles 117 et 118 sont réunis comme représenté sur les fig. 16 et 17.
Comme moyen pour relier d'une façon articulée les ensembles<B>116</B> et<B>118</B> de voie par l'inter médiaire de l'élément 119, on a représenté ce moyen comme comprenant une série de cylindres hydrauli ques qui sont fixés à l'extrémité antérieure de l'en semble de voie arrière 118. En raison du manque de hauteur libre et d'espace, le diamètre de ces cylindres peut être limité, auquel cas pour obtenir la puissante poussée nécessaire pour effectuer le mouvement rela tif voulu entre les ensembles de voie 117 et 118, on a représenté deux cylindres hydrauliques externes 127 et un cylindre intermédiaire 128.
Les cylindres 127 sont représentés chacun comme ayant une tige 129 de piston fonctionnant vers l'avant qui est reliée à la paroi interne de l'extrémité antérieure .de l'élément <B>119,</B> et le cylindre<B>128</B> est représenté comme ayant un piston 130 s'étendant vers l'arrière qui est relié à l'extrémité opposée de l'élément 119. Lorsque les cylindres 127 et 128 sont fixés en position à l'extré mité antérieure de l'ensemble<B>118</B> de support de voie, il est évident que lorsque l'ensemble antérieur 117 est avancé dans la chambre du tunnel, les pistons 129 des cylindres 127 fonctionnent en exerçant une pous sée, tandis que le piston 130 du cylindre interne 128 fonctionne en exerçant une traction sur l'élément in termédiaire de support du rail.
Au contraire, lorsque l'ensemble arrière<B>118</B> est ramené en relation asso ciée à l'ensemble 117, les pistons 129 exercent une force de traction sur l'ensemble<B>118</B> tandis que le piston 130 exerce une poussée sur cet ensemble. Afin de permettre la réalisation de ce mode de fonctionne ment, il est évident que chacun des cylindres hydrau liques 127 .et 128 est relié par des soupapes de com mande mutuellement associées (non représentées)
à une source appropriée d'un fluide hydraulique sous pression ou d'une installation à air comprimé comme- celle qui est disponible pour faire fonctionner des outils pneumatiques de percement de la roche portés par le jumbo , ce qui permet le fonctionnement simultané des tiges de piston individuelles 129 et 130.
Sur les coupes des fig. 19 et 20, faites à partir de la fig. 15, on voit que l'ensemble de voie antérieur 117 porte les rails externes 123 réservés au portique jusqu'à un endroit situé à peu de distance de l'extré mité antérieure de cet ensemble 117 sur une distance comparable à la distance prévue pour l'avance de cet ensemble à partir de l'ensemble arrière 118. Ceci est possible du fait que le jumbo de percement peut travailler dans cette position arrière et sans rail de support au-delà de cet endroit. Toutefois, comme représenté sur la fig. 20, les rails internes 122 de la voie de déblaiement sont prolongés jusqu'à l'extré mité de l'ensemble 117.
Ceci est dû au fait que l'ap pareil de déblaiement 110 doit nécessairement fonc tionner à une certaine distance vers l'extérieur en avant de l'extrémité antérieure de l'ensemble .117. Sur ces coupes, on a montré l'ensemble antérieur 117 comme étant déplacé sur un lit provisoire de longe rons 131 et sur leurs côtés on peut prévoir la pose de bois de construction 132 qui peuvent être indépen dants de l'ensemble 117 ou faire partie de ce dernier, mais il est évident que ces longerons 131 et les bois de construction 132 peuvent être supprimés lorsque les conditions régnantes ne nécessitent pas l'utilisa tion de ces moyens.
En fait, on prévoit dans le perce ment d'un tunnel dans la roche solide ou des couches analogues de pouvoir supporter les ensembles de voie coulissants 117 et 118 et les faire avancer directe ment sur le sol du tunnel sans le travail manuel qui serait nécessaire pour la pose des longerons comme représenté dans ce cas. Sur ces figures, l'ensemble 117 comme l'ensemble 118 sont également munis d'une plate-forme qui, sur ces figures, peut consister en des cornières renversées 133 qui s'étendent le long de l'ensemble.
Les cornières 133 sont représentées dans ce cas en position renversée principalement pour les protéger contre les roches et la terre qui tombent lorsqu'elles sont détachées par une explo sion.
Maintenant, en se référant à la fia. 21, on remar quera que les cylindres 127 -et le cylindre 128 sont fixés à la plate-forme de l'ensemble arrière 118 au moyen d'éléments de serrage 134 dont trois sont uti- lisés à chaque extrémité de ces cylindres. Grâce à cet agencement, les cylindres 127 et 128 sont maintenus en position fixe et en relation côte à côte sur l'ensem ble 118 lorsque l'ensemble 117 est avancé, et égale ment pendant l'opération de récupération d .e l'ensem ble arrière 118.
On remarquera dans ce cas que les rails internes 125 et les rails externes 126 sont for més d'une façon nouvelle sur l'ensemble intermé diaire 119 du support de la voie.
Afin de permettre un certain degré de souplesse et de liberté de mouvement entre les ensembles 117 et 118, ces derniers sont reliés par des liaisons 135 en forme de charnière ayant des goujons 136 qui s'éten dent en alignement horizontal et les extrémités des pistons 129 et du piston 130 sont reliées aux extrémi tés transversales 137 de l'ensemble intermédiaire 119 par une liaison 138 en forme de chape ayant un gou jon 139 s'étendant verticalement.
En considérant maintenant le procédé décrit on voit qu'il est prévu deux tronçons de voie ayant des surfaces inférieures pouvant coulisser le long du sol du tunnel, chaque tronçon comprenant un ou plu sieurs sous-tronçons, et les tronçons pouvant suppor ter les ensembles d'un équipement lourd.
La première phase consiste à établir un tronçon arrière constitué par un ou plusieurs sous-tronçons et un tronçon avant constitué par un ou plusieurs sous-tronçons, l'établissement des deux tronçons étant tel que le poids combiné du tronçon arrière et comprenant ces sous-tronçons et l'équipement qu'il supporte éven tuellement est supérieur au poids combiné du tronçon avant comprenant ses sous-tronçons et l'équipement qu'il supporte éventuellement. La seconde phase con siste à déplacer les .tronçons avant et arrière à l'écart l'un de l'autre, le tronçon arrière, en raison de son plus grand poids, restant immobile, et le tronçon avant étant avancé.
La troisième phase consiste à rétablir le second tronçon antérieur et le second tronçon arrière de façon que le poids combiné du second tronçon avant et de l'équipement qu'il sup porte éventuellement soit supérieur au poids du second tronçon arrière et de l'équipement qu'il sup porte éventuellement. Cette troisième phase peut être mise en oeuvre de diverses façons, par exemple par le mouvement de l'équipement, ou en regroupant les sous-tronçons de la voie de façon que les sous tronçons se trouvant précédemment dans le premier tronçon arrière soient maintenant dans le second tronçon avant.
La quatrième phase consiste à dépla cer l'ensemble arrière et l'ensemble avant en même temps, le second tronçon avant, du fait de son plus grand poids, restant immobile, et le second tronçon arrière étant tiré au contact du second tronçon avant.
Une forme de procédé est représentée schémati quement sur les fig. 2A à 2E, dans lesquelles la troi sième phase du procédé est effectuée en regroupant les sous-tronçons de façon que l'ensemble 21b soit séparé pendant la première phase du tronçon arrière (fig. 2B) et fasse partie dans la troisième phase du tronçon avant (fia. 2C). On ne tient pas compte du poids de l'équipement dans cette forme de procédé.
Une seconde forme du procédé est représentée schématiquement sur les fig.11A à 11D, dans laquelle on utilise deux tronçons des voies 118 et 117, mais l'équipement lourd 110 est disposé au cours de la première phase sur l'ensemble arrière 118, puis est transféré (par exemple en utilisant une voie provisoire) sur l'ensemble avant 117 au cours de la troisième phase. Cette forme du procédé utilise de préférence l'équipement représenté sur les fig. 13 à 22. Ainsi, sur la fig. 11A, la machine de déblaiement 110 a été déplacée sur le tronçon arrière 118 de la voie.
Sur la fig. 11B, le poids du tronçon arrière 118, plus celui de la machine 110, est supérieur au poids du tronçon avant et le tronçon avant est ainsi poussé vers l'avant par le déplacement .de la tige 130 hors du cylindre 128. Sur la fig. 11C, la machine 110 est déplacée maintenant sur le tronçon avant 117 de façon que le poids @de ce tronçon soit maintenant le plus band. Au cours de la phase quatre, représentée sur la fig. 11D, le tronçon arrière 118 est tiré au con tact du tronçon avant 117 par la contraction du cylindre 128.
Une autre forme du procédé est représentée sché matiquement sur les fig. 12A à 12D. La structure est analogue à celle de la variante précédente en ce sens que l'on utilise deux tronçons de voie. Des wagonnets de déblaiement 141 sont représentés sur le tronçon arrière 118 de la voie, une machine de déblaiement 110 étant représentée sur le tronçon avant 117a. Le poids du tronçon arrière 118a et de l'équipement 141, comme représenté sur la fig. 12A, est supérieur à celui du tronçon avant 117a. La fig. 12B montre le tronçon antérieur 117a poussé vers l'avant par l'ac tion du cylindre 119a au cours de la seconde phase.
La fig. 12C montre la troisième phase qui, dans ce cas, implique le déplacement des wagonnets 141 à l'écart du tronçon arrière vers l'arrière, par exemple sur la voie permanente 142 allant vers l'ouverture du tunnel. A ce moment, le poids du tronçon avant 117a, plus celui de l'équipement 110, est supérieur à celui du tronçon arrière 118a. La dernière phase représentée sur la fig. 12D implique la traction du tronçon arrière 118a vers le tronçon avant 117a par l'action du cylindre 119a.
Method for moving sets of tracks and apparatus for implementing this method The present invention relates to a method for moving sets of tracks comprising at least two sections, in particular for the boring of a tunnel, in which sections are placed end to end and are provided with means for limiting the movement of the ends of these horizontally separated sections while maintaining the alignment of the adjoining sections during movement. The invention further relates to an apparatus for carrying out this method.
As the tunnel is drilled, rock and soil loosened at the front end of the tunnel is loaded by various types of well known loading equipment into wagons and transported out of the tunnel. It is desirable to have support for such cars and equipment, especially when humidity in the tunnel causes a soft or muddy state at its base. Frequently, this equipment and these wagons are provided with wheels which run on tracks, and consequently, in the description of the invention which follows, the apparatus which is the subject of the present invention is shown with tracks that are installed on it.
However, it is obvious that it is not essential to provide tracks, but on the other hand, support for the wheels of other types of vehicles is provided by the means which will be described below.
The method according to the invention is characterized in that a weight greater than that of a first section is applied to a second section, a force is applied between the sections to slide the first section longitudinally for said limited movement. while keeping the second section fixed, the relative weights of said sections are moved so that the first section has a greater weight than the second, and a force is applied between the sections to pull the second section in the same longitudinal direction in alignment with the first section.
The apparatus that the invention comprises is characterized in that it comprises a first set of movable platform, a second set of movable platform displaced horizontally with respect to the first and to the rear of the first set, each set having a lower surface intended to be moved longitudinally on the ground, each set also having an upper surface on which the earthmoving equipment can be moved, and means carried by the first set for separating said sets in the extension position one on the other and then to bring them together again.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the object of the invention.
Fig. 1 is a schematic side elevation of the front end of a tunnel to be drilled; Figs. 2A, 2B, 2C, 2D and 2E are schematic plan views showing the successive phases of the advance of the apparatus; Figs. 3A, 3B, 3C are enlarged composite plan views of the structure of FIG. 2C.
Fig. 4 is a partial side elevation of part of the structure of FIG. 3A.
Figs. 5 to 9 inclusive are sections along the corresponding lines of parts 3A to 3C inclusive, as indicated in these figures; Fig. 10 is a partial side elevation of a variant of the structure of FIG. 5.
Figs. 11A to 11D are schematic side elevations of another variation, the structural details of which are shown in more detail on fia. 13 to 22.
The fia. 12A to 12D are schematic side elevations of yet another variation.
The fia. 13 is a perspective view showing the conditions under which the method is intended to be carried out.
The fia. 14 is a plan view of an alternative showing the parts in one position.
The fia. 15 is a view similar to that of fia. 14, showing the way with the pieces in another position.
The fia. 16 is a vertical section taken along line 16-16 of the fia. 17.
The fia. 17 is a perspective view, parts being cut away, showing in more detail the maneuvering elements of the track as shown in fig. 14.
The fia. 18 is a view similar to that of fia. 17 but more detailed, showing the operating elements in the positions shown on the fia. 15.
The fia. 19 is a vertical cross section taken along line 19-19 of the fia. 15 looking in the direction of the arrows.
The fia. 20 is a view similar to that of fia. 19 along line 20-20 of the fia. 15.
The fia. 21 is a section on a larger scale taken along line 21-21 of the fia. 15 looking in the direction of the arrows.
The fia. 22 is a partial section showing other construction details.
The apparatus for moving sets of tracks is shown as being installed in a tunnel 11 having a bottom or ground 12 on which are deposited rocks of earth or other material 13 which is to be cleared and removed. The material 13 comes mainly from blasting or other excavation operations at the head face 14 of the tunnel 11. A conventional means for removing the cuttings comprises tracks 16 such as conventional railway tracks, preferably. at small spacing. Net wheeled cars 17 are moved along these tracks. Excavating equipment such as a clearing machine 18 located at the head of the tunnel is also supported by the tracks.
The machine 18 loads the cuttings 13 into the wagons 17 from where they can be evacuated by means of the track 16 to a suitable discharge location. However, it is obvious that it is not necessary to use tracks according to the present invention, and it can be substituted against other types of wheeled equipment or tread equipment. The present invention provides support for tracks as shown, but can also provide firm support for other equipment and vehicles.
The apparatus which is shown in fia. 1 to 10 includes at least three sections. To facilitate understanding of the invention, four sections have been shown on the fia. 2 and 5, but three or more can be used. The various sections are preferably substantially equal in weight so that any two sections weigh significantly more than any one section. Thus, even if a single section supports a certain amount of equipment, the weight of the other two sections nevertheless exceeds that of the single section and any reasonable amount of equipment that may be on it.
As described in detail below, a means is provided between the neighboring sections for moving the sections away from one another and for subsequently pulling them against each other. Referring first to the schematic view of fia. 2A to 2E inclusive it can be seen that there are four sections numbered by 21a to <B> 21d </B> inclusive starting from the front end of the tunnel towards the rear. At the start of operations, the four sections are aligned longitudinally and all the adjacent sections touch each other. This position is shown on the fia. 2A. The first phase of the movement of the apparatus consists in moving the front section 21a forward while keeping the sections 21b and 21d included stationary and pushing the section 21a forward.
The weight of the three stationary sections greatly exceeds that of the section 21a, and therefore, even if the machine 18 may be on the section 21a, the three rear sections remain in place, while the front section advances. The completion of this movement is shown on the fia. 2B. The next phase consists in moving the second section 21b in end-to-end relation with the section 21a. This movement is effected by pulling the section 21b towards the section 21a, and at the same time pushing the section 21b away from the section 21c. The combined weight of sections 21a, 21c and 21d is greater than that of section 21b. The completion of this movement is shown in fig. 2C.
Then, the section 21c is pulled into contact with the section 21b, the first two sections 21a and 21b s rvant anchor; this movement is represented as being completed on the fia. 2D. Finally, the section 21d is pulled against the section 21c; this movement being completed on the fia. 2E.
On the rear section 21d there is a needle 22 which allows the wagons and the equipment which advances on the track 16 to be routed either to the track 23 or to the parallel track 24. Thus, the empty wagons can be routed. on track 23 and full wagons can be brought back to track 24. Parallel tracks 23 and 24 continue on section 21c. However, on section 21b there is a second needle 26 in which the wagons located on tracks 23 and 24 are brought back to a central track 27. Track 27 extends along section 21a.
Some equipment such as a jumbo or piercing shield which has a larger spacing can be transported along the outer tracks 28, 29 which extend the entire length of the four sections 21a to 21d inclusive. However, it is obvious that this particularity can undergo modifications. A preferred means of advancing the sections relative to each other is shown in more detail in Figs. 5 and 6. Thus, the section 21a is formed by a lower plate 31a and the section 21b by a corresponding lower plate 31b. These two plates are preferably substantially at the same level and slide on the floor of the tunnel as the assemblies are advanced.
If desired, round logs, rollers or other means can be installed under the plates 31a and 31b to facilitate their advancement, but usually the cuttings on the tunnel floor provide a suitable slippery surface. Above: the anterior end of the plate 31b is supported an upper support 31c which slides over the top of the plate 31a. Above the plate 31a is an elevated parallel horizontal plate 32a on which rests the various aforementioned tracks. Transverse spacers 33a and longitudinal spacers 35 are interposed between the plates 31a and 32a to keep them in correct vertical alignment.
Similarly, in the section 21b there is a horizontal plate 32b which is raised above the plate 31b and which in turn supports the various paths described in detail above. Spacer elements 33b maintain the plates in parallel relationship.
A hydraulic cylinder 34 is mounted in a horizontal longitudinal position on the plate 31c. A rod 36 at the head end of cylinder 34 is fixed by means of a stud 37 to consoles 38 which are fixed to plate 32b or to its extension as shown in particular in FIG. 5. The rod 41 of the cylinder 34 is connected by a pin 42 to yokes 43 which are fixed to the section 21a as for example to the plate 32a or to its extension. Longitudinally extending U-shaped members 46 are mounted parallel to cylinder 34 to protect it, and cores 47 mutually connect the U-shaped members 46 and have oval openings 48 through which extend. the elements 43.
This allows for some degree of lateral movement as the sets are advanced. Flanges 49, as shown in FIG. 6 can be arranged above the U-shaped elements 46 and the core 48 to further strengthen the structure.
It is thus seen that when a hydraulic force is applied to the cylinder 34, the rod 41 is advanced thereby pushing the assembly 21a away from the assembly 21b. Since cylinder 34 is preferably double-acting, withdrawal of rod 41 in cylinder 34 tends to pull assembly 21b towards assembly 21a, particularly if assembly 21b is pushed simultaneously. away from the set 21c. Two cylinders 34 are preferably provided between each pair of assemblies, but this number is liable to vary considerably depending on the capacity of the cylinder and the load which it has to handle.
Some variations of the apparatus will be described below. Referring first to Figs. 3C and 9, it can be seen that the rails 96 which constitute the track 27 of this section are mounted above the plate 32a by a longitudinal buffer 97. It can also be seen that in addition to the spacing elements 33a, there are longitudinal spacers 98 at each edge of the plate 32a and that there are longitudinal marginal pieces 99 outside the spacers 98. A series of angles 51 whose tops are directed upwards extend longitudinally and parallel to the rails 96.
This arrangement makes the leading section more rigid and reduces the tendency for it to be damaged by soil and rocks falling on it from the face of the tunnel. Furthermore, this arrangement facilitates the loading of the cuttings on the wagons by means of the clearing machine 18.
Referring to fig. 8 which shows part of the section 21b, there is shown the outer rails 28 and 29 for the jumbo or piercing shield. There is shown the rails 56, 57 which together form the track 23 as well as the rails 58, 59 which together form the track 24. On the outside of the rails 57 and 59, respectively, there are rails 61, 62 which are substantially in alignment with the rails 46 shown in FIG. 9.
This arrangement of the rails allows great flexibility in that the spacing and the position of the rails are such that the wagons 17 can be moved from one track on the track 23 comprising the rails 56 and 57, or onto another track. as the track 24 comprising the rails 58 and 59, or can be moved further on a third central longitudinal track comprising the rails 61 and 62 depending on the operating conditions in the tunnel and the type of equipment.
Figs. 4 and 7 show another variant. As shown in Figs. 3A and 4, the track 16 which extends towards the open end of the tunnel comprises rails 66 and 67 supported by sleepers 68 and constitutes a more or less fixed structure. On the section shown in FIG. 7, there is a lower plate 31d and a horizontal and parallel upper plate 32d. A bracket 71 extends inwardly from each side of plate 32d and is supported by it, and has an area 72 in alignment with rails 66 or 67. Bracket 71 is spaced above plate 32d. from a distance greater than the height of a rail, such as rail 67.
This allows a rail 73 to be placed under the support 71 between the plate 32d and the support 71, and in alignment with the rails 66 and 67. This rail 73 is fixed at its rear end by means of a fishplate 74 to the the front end of the rail 66 or 67. Thus, the rail 73 is held stationary when the assembly 21d is advanced and slides relative to the plate 32d. As long as the rail 73 is exposed, additional sleepers 68 can be installed under it, and as a result, as the apparatus advances, it automatically lays a track behind it which is connected to the track. 16 and which allows equipment and wagons to roll from the face of the tunnel to its outer end.
Ramps 76 are inclined upwards from the level of the rails 66 or 67 to the support 71 and are arranged at the rear or rear end of the section 21d. Fig. 7 shows a convenient means by which reserve rails 77 can be stored between rails 73 for their final use as the apparatus advances through the tunnel.
The above structure, in particular as shown in FIG. 6, includes guides during longitudinal movement so as to maintain alignment of adjacent platform sections while allowing limited longitudinal movement. As a result, the structure advances little by little along a straight line, the tracks of the adjacent sections being in alignment.
In the variant of FIG. 10, there is shown a portable means for pushing the adjacent assemblies away from each other and for subsequently pulling them towards each other. Such an assembly can be transported by various means such as a crane, or can be mounted on a wagon (not shown) moving on the aforementioned rails. Essentially, the device comprises a substantially horizontal longitudinal upper element 81 from which are directed downwards anterior and posterior branches 82 and 83, respectively, which pivot on the element 81 by means of studs 84.
At the lower end of each branch 82, 83 is formed a slot 86 through which passes a transverse horizontal bar 87a, 87b fixed to the sections 21a, 21b, respectively. A double-acting cylinder 88 is mounted between the branches 82 and 83 and extends longitudinally and horizontally and pivots at one end by means of a pivot 89 on the branch 83, and its rod 91 pivots thanks to a pivot 92 on the branch 82.
In service, when the cylinder 88 is deployed, the branches 82 and 83 are separated and move the section 21a forward. Subsequently, when the double-acting cylinder 88 is contracted, the section 21b is moved forward so as to abut against the section 21a. It is obvious that the apparatus represented in FIG. 10 can be moved to a position between any two adjacent sections to effect this movement, and that in other respects the apparatus is substantially identical to that previously described.
Therefore, in principle, the embodiment shown in Figs. 1-10 includes at least three sets of platforms arranged in alignment the weight of any set being substantially less than that of the remaining two sets. A means is provided for pushing the front assembly forward, the weight of the other two assemblies serving as anchoring means. During the next phase, the second set is simultaneously pulled towards the first set and pushed from the third set until it abuts against the first set; the weight of the first and third sets serves as anchoring means during this phase.
Finally, the third set is pulled against the second set, the first and second sets serving as anchoring means during this operation.
In the embodiment shown in Figs. 13 to 22, the apparatus consists of two assemblies forming a relatively movable and mutually connected track platform, each having running rails or rails forming a traveling gantry of the same span or both. In the event that equipment mounted on pneumatic wheels or on treads is to be used, the rails could be entirely omitted, and the rails could be replaced by slots reserved for the wheels.
Each of these two mutually connected movable assemblies, consisting of a suitable basic structure, such as for example steel plates with cross members, are of sufficient length to accommodate any piercing machine to be used as a piercing shield, shovel. mechanical clearance, a wagon transfer gantry, and a limited number of empty clearance wagons. As these sets are advanced, the aforementioned devices are moved from one set to another so that the advanced or operated set is load-free. In their mutually related relationship, the assemblies are easily advanced along the tunnel floor by mechanical means when the blasting and clearing operations are completed.
So, to complete the laying of the tunnel tracks for the clearing wagons, new track sections are added to the rear of the recovered track assembly.
Although the means for moving the mutually connected track assemblies are shown in this case as consisting of hydraulic or pressurized fluid cylinders, the relative movement of the two sections can also be effected by an arrangement of different cylinders or by different cylinders. '' other means such as by using cables and pulleys, a gear or other mechanism.
When the front mobile assembly is moved forward relative to the rear assembly, the gap thus obtained between the two assemblies is crossed by means of sections of provisional rails which allow the tunneling machines to be moved to above the interval while the two mobile units are in the separation position. These sections of provisional rail are then removed before recovering the rear sliding assembly.
Fig. 13 shows a perspective view of an apparatus which could be used on a do, channel system as described above. In this figure, the reference numeral 110 as a whole denotes a clearing shovel which is designed to transfer the rocks and spoil detonated by explosion to the face of the tunnel on to clearing cars 111 to pull them out of the tunnel.
In addition to the clearing shovel 110 and a series of clearing wagons 111, there is shown the profile of a gantry type transfer device 112 by which empty wagons 111 can be removed from the track. clearing wagons and advanced into a position at the loading end of the net wagons of the clearing apparatus 110. This figure shows only part 114 of one of the track assemblies which are used to constitute a complete route. At the front end .de this part 114 of the track is a pile of spoil 115 which results from blasting carried out in the face 116 of the tunnel.
Referring now to Figs. 14 and 15, it is seen that the track 114 consists as a whole of two mutually connected sets 117 and 118 which are articulated to each other by an intermediate rail support member 119 which is articulated at the end. rear of the front assembly 117 as indicated at 120 and which is slidably mounted in overlapping relationship on the anterior end of the rear assembly 118 as indicated at 121. The <B> 110 </B> clearing apparatus is shown in this case in FIG. 14 as being located on the front assembly 117, but in FIG. 15, the clearing apparatus 110 has been omitted.
However, it is obvious that the clearing apparatus 110 could just as well be on the rear assembly <B> 118 </B> when the assembly 117 is advanced relative to the assembly 118. It has been found that that the action of maintaining or retaining that of the two sets 117 and 118 which is stationary is improved if this set is ballasted by the transfer of the clearing apparatus 110 and / or another device on this particular set to thus leave the mobile assembly remaining free of any load.
It is during these operations that the pro visory rail sections are provided which are used to move the clearing device or other device from the rear assembly 118 to the front or forward assembly <B> 117, </ B > The provisional track section (not shown) can be made up of an assembly having four rail sections mounted in alignment with the rails 122 and 123 of the sets 117 and 118 forming the track or it can be made up of four separate rail sections . As regards the length, the rails of this section of track may have a length of between 1.8 and 3.6 meters depending on the separation between the sets of tracks at that time.
After use, this temporary rail section is removed to allow movement of rear assembly 118 in track forming relationship with intermediate rail support member 119 after advancement of assembly 117. The front assembly 117 is shown having rails 122 forming an inner track and outer rails 123 forming a track for the gantry. The outer rails 123 forming the gantry track terminate a short distance from the front end of the assembly 117, as the piercing jumbo is supported by its gantry so that the boring can be continued while the gantry is at a certain distance from face 116 of the tunnel.
However, the rails 122 forming the inner track are shown as extending the entire length of the assembly 117. Similarly, the rear assembly 118 has rails 122 forming the inner track and outer rails 123. forming the gantry track which terminate at their front end at a point 124 where these tracks are completed by rails carried by the intermediate rail support member 119 which, as described above, is connected to the rear end of the anterior assembly 117, the rails .on it. extending between the rails of the assemblies <B> 117 </B> and 118 which form the track 122 and the track 123.
To adapt the sliding track when other clearing methods are used, the rails reserved for the gantry can be omitted, or more than one pair of running rails can be installed.
We will now refer to FIGS. 16, 17 and 18 in which other details are shown on a slightly larger scale. In these figures, the intermediate rail support member 119 is in the form of an open rectangular frame having parallel spaced apart longitudinally extending parts which form supports for rail sections 125 of the same extent which serve to support. be part of the rails 122 of the track having a small gauge and of the outer rails 126 which form part of the rails 123 of the track reserved for the gantry when the two assemblies 117 and 118 are joined together as shown in FIGS. 16 and 17.
As a means for connecting in an articulated manner the sets <B> 116 </B> and <B> 118 </B> of track through the intermediary of the element 119, this means has been represented as comprising a series hydraulic cylinders which are attached to the front end of the rear track assembly 118. Due to the lack of headroom and space, the diameter of these cylinders may be limited, in which case to obtain the powerful thrust necessary to effect the relative movement desired between the track assemblies 117 and 118, there is shown two external hydraulic cylinders 127 and an intermediate cylinder 128.
The cylinders 127 are each shown as having a forward running piston rod 129 which is connected to the inner wall of the anterior end of the element <B> 119, </B> and the cylinder <B> 128 </B> is shown as having a rearwardly extending piston 130 which is connected to the opposite end of member 119. When cylinders 127 and 128 are secured in position at the anterior end of the track support assembly <B> 118 </B>, it is evident that when the front assembly 117 is advanced into the tunnel chamber, the pistons 129 of the cylinders 127 operate by exerting a thrust, while the piston 130 of internal cylinder 128 operates by exerting traction on the intermediate rail support member.
On the contrary, when the rear assembly <B> 118 </B> is brought back into associated relation with the assembly 117, the pistons 129 exert a tensile force on the assembly <B> 118 </B> while the piston 130 exerts a thrust on this assembly. In order to enable this mode of operation to be carried out, it is obvious that each of the hydraulic cylinders 127. And 128 is connected by mutually associated control valves (not shown).
to a suitable source of pressurized hydraulic fluid or compressed air installation such as that which is available to operate pneumatic rock drilling tools carried by the jumbo, allowing simultaneous operation of the drill rods. individual piston 129 and 130.
On the sections of fig. 19 and 20, made from fig. 15, it can be seen that the front track assembly 117 carries the outer rails 123 reserved for the gantry to a location located a short distance from the front end of this assembly 117 over a distance comparable to the distance provided for the gantry. Advance of this assembly from rear assembly 118. This is possible because the piercing jumbo can work in this rear position and without a support rail beyond this location. However, as shown in fig. 20, the internal rails 122 of the clearing track are extended to the end of the assembly 117.
This is because the clearing device 110 must necessarily operate at a certain distance outward in front of the anterior end of the assembly .117. On these sections, the anterior assembly 117 has been shown as being moved on a temporary lanyard bed 131 and on their sides it is possible to provide for the laying of construction timber 132 which can be independent of the assembly 117 or be part of the latter, but it is obvious that these spars 131 and timber 132 can be omitted when the prevailing conditions do not require the use of these means.
In fact, provision is made in the drilling of a tunnel in solid rock or similar layers to be able to support the sliding track assemblies 117 and 118 and to advance them directly on the floor of the tunnel without the manual work which would be necessary. for the installation of the side members as shown in this case. In these figures, the assembly 117 like the assembly 118 are also provided with a platform which, in these figures, may consist of inverted angles 133 which extend along the assembly.
The angles 133 are shown in this case in the inverted position mainly to protect them against rocks and earth which fall when they are detached by an explosion.
Now, referring to the fia. 21, it will be appreciated that the cylinders 127 and the cylinder 128 are secured to the platform of the rear assembly 118 by means of clamps 134, three of which are used at each end of these cylinders. Thanks to this arrangement, the cylinders 127 and 128 are maintained in a fixed position and in side-by-side relation on the assembly 118 when the assembly 117 is advanced, and also during the operation of recovering the assembly. rear ble 118.
It will be noted in this case that the internal rails 125 and the external rails 126 are formed in a new way on the intermediate assembly 119 of the track support.
In order to allow a certain degree of flexibility and freedom of movement between the assemblies 117 and 118, the latter are connected by hinge-shaped links 135 having studs 136 which extend in horizontal alignment and the ends of the pistons 129 and the piston 130 are connected to the transverse ends 137 of the intermediate assembly 119 by a link 138 in the form of a yoke having a stud 139 extending vertically.
Considering now the method described, it can be seen that two sections of track are provided having lower surfaces which can slide along the floor of the tunnel, each section comprising one or more sub-sections, and the sections being able to support the sets of 'heavy equipment.
The first phase consists in establishing a rear section consisting of one or more sub-sections and a front section consisting of one or more sub-sections, the establishment of the two sections being such that the combined weight of the rear section and comprising these sub-sections. sections and the equipment that it possibly supports is greater than the combined weight of the front section comprising its sub-sections and the equipment that it possibly supports. The second phase consists in moving the front and rear sections away from each other, the rear section, due to its greater weight, remaining stationary, and the front section being advanced.
The third phase consists in re-establishing the second front section and the second rear section so that the combined weight of the second front section and the equipment it may support is greater than the weight of the second rear section and the equipment that 'he eventually sup. This third phase can be implemented in various ways, for example by the movement of the equipment, or by grouping the sub-sections of the track so that the sub-sections previously located in the first rear section are now in the second section before.
The fourth phase consists in moving the rear assembly and the front assembly at the same time, the second front section, due to its greater weight, remaining stationary, and the second rear section being pulled into contact with the second front section.
One form of process is shown schematically in Figs. 2A to 2E, in which the third phase of the process is carried out by grouping the sub-sections together so that the assembly 21b is separated during the first phase of the rear section (fig. 2B) and forms part in the third phase of the section before (fia. 2C). The weight of the equipment is not taken into account in this form of process.
A second form of the process is shown schematically in FIGS. 11A to 11D, in which two sections of the tracks 118 and 117 are used, but the heavy equipment 110 is placed during the first phase on the rear assembly 118, then is transferred (eg using a temporary lane) to the front set 117 during the third phase. This form of the process preferably uses the equipment shown in Figs. 13 to 22. Thus, in FIG. 11A, the clearing machine 110 has been moved to the rear section 118 of the track.
In fig. 11B, the weight of the rear section 118, plus that of the machine 110, is greater than the weight of the front section and the front section is thus pushed forward by the displacement of the rod 130 out of the cylinder 128. In FIG. . 11C, the machine 110 is now moved onto the front section 117 so that the weight of this section is now the most band. During phase four, shown in fig. 11D, the rear section 118 is pulled in contact with the front section 117 by the contraction of the cylinder 128.
Another form of the process is shown in diagram form in FIGS. 12A to 12D. The structure is similar to that of the previous variant in that two sections of track are used. Clearance wagons 141 are shown on the rear section 118 of the track, a clearing machine 110 being shown on the front section 117a. The weight of the rear section 118a and the equipment 141, as shown in FIG. 12A, is greater than that of the front section 117a. Fig. 12B shows the front section 117a pushed forward by the action of cylinder 119a during the second phase.
Fig. 12C shows the third phase which, in this case, involves the movement of the wagons 141 away from the rear section towards the rear, for example on the permanent track 142 going towards the opening of the tunnel. At this time, the weight of the front section 117a, plus that of the equipment 110, is greater than that of the rear section 118a. The last phase shown in fig. 12D involves the traction of the rear section 118a towards the front section 117a by the action of the cylinder 119a.