SU848653A1 - Щит дл проходки тоннелей - Google Patents

Description

(54) щит дл  ПРОХОДКИ ТОННЕЛЕГТ

1

Изобретение относитс  к горной промышленности, а. именно к- строительству тоннелей в песчаных и глинистых грунтах проходческими шитами.

Известен щит дл  проходки тоннелей .в песчаных и глинистых грунтах, включающий удлиненное ножевое кольцо в виде заостренной спереди обечайки , горизонтальные полки, силовые цилиндры дл  перемещени  щитй, установленные в опорном кольце, роторный кольцевой орган, к внутреннему/кольцу которого закреплен съемный ба.р, . оснащенный резцами, и конвейер-перегружатель ..

При наличии в забое песчаных грунтов роторный орган отводитс  в исходное заднее положение и перед ним после сн ти  бара монтируютс  горизонтальные полки. При по влении в забое глинистой прослойки разработка ее при вдавливании щита осуществл етс  вручную. При сплошном глинистом забое производитс  демонтаж горизон тальных Полок, а роторный орган после оснащени  съемным баром выдвигаетс  вперед и осуществл ет разработку . забо . Грунт, захватываег ий в нижней части ковшами, поднимаетс  вверх, и

попадает в приемный бункер конвейера-перегрУжател  Cl.

Недостатком .данного щита  вл етс  необходимость в стесненных услови х ручной разработки прослоек глинистых грунтов, вплоть до момента, когда забой станет однородным. При выдвижении роторного органа возможно заклинивание его, так как трудно

10 обеспечить синхронное выдвижение домкратов дй  перемещени  короткого кольца внутри обечайки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае15 мому результату  вл етс  щит дл  проходки тоннел , включающий ножевое и кольца с фланцами, силовые гидроцилиндры дл  перемещени  щита, исполнительно-погрузочный орган, ко20 эЫрек, установленный на ножевом кольце и состо щий из сегментов в виде криволинейных листов, и горизонтальFaie полки,.которые размещены в передней части щита.:

25

В указанном щите козырьки залавливают с  в породу гидродомк-ратами или все одновременно, или раздельно, что вредотвращает опасность осадки (дневной поверхности. Песчана  порода,

30 располагаема  под углом естественного откоса, при вдавливании щита ссыпаетс  в контейнер, подаваемлй на платформе. При наличии глинистой прослойки при внедрении щита образуют на плсвдадках отдельные пр моугольные куски, выгружаемые вручную Недостатком известного щита  вл етс  то, что при по влении в забое глинистой прослойки разработку

и погрузку ее производ т вручную, При использовании же роторного рабочего органа дл  разработки глинистого грунта гидродомкраты выдвижени  козырька мешают его работе, поэтому козырек полностью должен быть демонтирован, что  вл етс  трудоемким процессом и, кроме того, не позвол ет производить демонтаж лишь тех сегментов, в зоне которых встречаютс  глинистые прослойки породы. Указанные недостатки снижают эффективность проходки.

, Цель изобретени  - повышение эффективности проходки в песчано-глинистых грунтах путем обеспечени  их селективной выемки.

Поставленна  цель достигаетс  тем что сегменты козырька имеют продольные борта дл  разъемного соединени  между собой и торцевые фланцы дл  креплени  к фланцам ножевого кольца, продольные борта одних сегментов выполнены сужающимис  во внутрь относительно радиальных плоскостей, проход щих по торцам этого сегмента, а других сегментов - расшир ющимис , при этом горизонтальные полки закреплены на сегментах одинаковой формы .

На фиг.1 показан щит дл  проходки тоннелей в песчаных и глинистых грунтах вид спереди; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - вариант выполнени  сегментов козырька.

Щит состоит из опорного кольца 1, которое оснащено силовыми гидроцилиндрами 2. На опорных роликах 3 с продольным опиранием на упорные ролики 4 размещено кольцо 5 роторного рабочего органа. В пределах ножевого кольца 6 корпуса размещен бар, состо щий из трех лучей 7, оснащенных резцами 8 и прикрепленных к центральной части к трубчатому забурнику 9.

В периферийной части каждый луч оснащен жестко прикрепленной к нему трубчатой СТОЙКОЙ 10, котора  с помощью гидродомкрата 11 при необход мости вьадвижени  или вт гивани  бара перемещаетс  в направл ющей трубе 12 кольца 5.

Один из лучей, нат1ример нижний, оснащен профилирующим копир-резцом 13,перемещаю1дймс  с помощью гидро- , домкрата 14, работающего от автономной насосной станции (не показана) . К кольцу 5 спереди прикреплены погрузочные ковши 15 двойного действи .

Реверсивное вращение кольца 5 роторного рабочего органа с лучами 7 бара, зарубником 9 и ковшами 15 осуществл етс  от двух приводов 16, установленных на горизонтальной перегородке 17, размещенной в пределах опорного кольца 1

Козырек (аванбек) составлен из сегментов двух типов: сегментов 18, продольные боковые борта которых в поперечном сечении сужаютс  во внутрь относительно радиальных плоскостей , проход щих по торцам этого сегмента,и сегментов 19,продольные боковые борта которых в поперечном сечении расшир ютс  во внутрь относительно радиальных плоскостей, проход щих по торцам этого сегмента.

Сегменты 18 и 19 соедин ютс  друг с другом по продольным боковым бортам посредством-болтов 20.

Сегменты козырька состо т из торцевого фланца 21, заднего 22 и переднего 23 криволинейных листов и двух продольных боковых бортов 24. Криволинейные листы 22 и 23 установлены внахлестку и Образуют выемку на наружной поверхности сегмента дл  установки на ножевом кольце и выемку на внутренней поверхности дл  установки горизонтальных полок.

Все указанные элементы сегмента козырька могут быть соединены между собой с помощью сварки, либо передний 23 криволинейный лист крепитс  посредством винта 25 к заднему 22 криволинейному листу, в заднем листе 22 вварена втулка 26 дл  прохода прижимного винта 27. Передний заостренный спереди лист снаружи оснащен полосой 28, служащей дл  создани  за козырьком свободной полости при проходке в св зных грунта. Торцевой фланец 21 крепитс  болтами 29 к незамкнутому снизу лобовому фланцу 30, жестко прикрепленному внутри ножевого кольца 6. Кроме того, торцовые фланцы 21 сегментов козырька могут быть оснащены сзади двум  щеками 31 которые с помощью коротких штырьевых св зей 32 и длинных штырьевых св зей 33 соедин ютс  с ребрами 34 ножевого кольца 6 корпуса.

Claims (2)

1. В том случае, когда сегменты оснащены щеками 31, ребра располагаютс  напротив сегментов 18 и 19 поразному . Так ребра 34,располагающиес  напротив сегментов 19, размещены по центру этих сегментов, а ребра 34 используемые дл  креплени  сегментов 18, размещены со смещением относително рсщиальной плоскости щита, проход щей в сечении через цен.тр соответствуюгщего сегмента 18. В этом случае щеки 31 укреплены на торцевом фланце 21 на таком рассто ниидруг от друга, чтобы сегмент 18 мог перемещатьс  на длинной штырьевой св з 33 с тем, чтобы обеспечить возможность установки сегмента с поворотом его при наличии ранее установле ного выше расположенного сегмента к зырька. К продольным боковым бортам козырька с помощью болтов 20 прикреплены горизонтальные полки 35 различ ной длины вдоль продольной оси щита между которыми по центрув передней части полок устанавливаютс  ребра 3 В нижней части щита размещен кон вейер-перегружатель 37 с приемным передним бункером, к задней стенке переднего фланца 38 опорного кольца 1 прикреплены радвижные подвескит ги 39 дл  удержани  заднего криволинейного листа 22 при сн том переднем криволинейном листе 23 в заданном положении после поворота каждого из них на штырьевой св зи на угол, примернс равный 18.0° (фиг. 2) На кольце 5 выполнен вырез 40 дл  возможности поворота и креплени  заднего криволинейного листа 22. Щит работает следующим образом. При однородном забое, сложенном песчаными грунтами, в головной част установлены все сегменты 18 и 19 козырька и все горизонтальные полки 35 с ребрами 36. Грунтрасполага етс  на полках и в нижней  чейке в виде осыпей,  вл ющихс  средством креплени  забо . При продвижении щита песчаный грунт захватываетс  пог рузочными ковшами 15 роторного рабочего органа, поднимаетс  вверх и сбрасываетс  в приемный бункер конвейера-перегружател  37, с помощью которого порода передаетс  в другие средства транспорта. При по влении в нижней части забо  глинистого грунта его резание осуществл етс  с помощью выдвигающегос  лишь в нижней части забо  копир-резца 13, а также резцами 8, укрепленными на лучах 7 бара роторно го рабочего органа. С подн тием верхней границы сло  глинистого грунта выше первой снизу горизонтальной полки 35 щит останавливают и производ т демонтаж этой полки и центрального ребра, соедин ю щего его с выше расположенной полкой . Затем снимают болтал 20, винт 27 а также болты 29, после чего можно Демонтировать сегменты 18, не имеющие щек. В том случае, когда сегмент выполнены с щеками, после сн ти  бол тов 20 и 29 и винта 27 сегменты 18, опускают на удлиненной штырьевой св зи 33 до момента, когда верхн   щ ка 31 сегмента 18 с дет на ребро 34. Затем указанный сегмент поворачивают приблизительно на 90 BOKpiyr удлиненной штырьевой св зи 33 внутрь щита и в этом положении. После соответствующего подкреплени или подвес ки переднего криволинейного листа 23 производ т отсоединение его от задне го криволинейного листа 22, дл  чего снимают винты 25. После сн ти  переднего криволинейного листа 23 задний криволинейный лист 22.дополнительно поворачивают и закрепл ют к задней стенке переднего фланца 38 опорного кольца 1 с помощью подвески-т ги 39. Дл  возможности поворота заднего криволинейного листа 22 в заднее положение к нему подвод т путем вращени  кольца 5 роторного рабочего органа вырез 40, который выполнен в передней стенке кольца 5. В том случае, когда сегменты козырька выполнены из соединенных между собой элементов посредством сварки, демонтаж производ т следующим образом . После поворота сегмента 18 примерно на 90 вокруг удлиненной штырьевой св зи 33 и соответствующего подкреплени  или подвески его вынимают штырьевую св зь 33 и сегмент 18 убирают . После того, как нижн   горизонтальна  полка и оба нижних сегмента 18 сн ты, а два соответствующих задних криволинейных листа 23 повернуты в заднее положение и закреплены с помощью подвесок-т г 39, снова возобновл ют механизированную проходку . При этом штоки силовых гидррцилиндров 2 отталкиваютс  от очередного кольца тоннельной обделки, сооружаемого в х.востовой части щита. При дальнейшем увеличении толщины сло  глинистого грунта по мере надобности производ т постепенное сн тие горизонтальных полок 35 и сегментов 18 и 19 козырька. При однородном забое, сложённом глинистым грунтом, ножевое кольцо б полностью освобождаетс  от горизонтальных полок 35 и козырьков. В этом случае весь забой разрабатываетс  способом резани  с помощью резцов 8, укрепленных на лучах 7 бара, и полностью выдвинутого копир-резца 13, размещенного в одном.из лучей. При по влении глинистой прослойки сверху объем:полок и сегментов козырька начинаетс  сверху. Предла:гае «ый проходческий щит позвол ет механизировать разработку и погрузку глинистого грунта за счет возможности демонтажа горизонтальных полок и сегментов козырька (аванбека) в зоне по влени  прослоек глинистого грунта и разработку его роторным рабочим органом. В результате демонтажа горизонтальных полок и сегментов козырька (аванбека в зоне по влени  прослоек 1линистого грунта значительно снижаютс  усили  дл  внедрени  щита в грудь забо . Кроме того, имеетс  возможность быстрого отвода сегментов козырька (аванбека) при его демонтаже внутрь щита, где их можно надежно подкрепить и опустить в нижнюю часть щита дл  дальнейшей транспортировки с целью складирован в тоннеле, а также возможность быст рой и безопасной установки сегментов козырька в установочное положение при монтаже козырька (аванбека) с горизонтальными полками, Значител но сокращаютс  остановки щита, необ ходимые дл  ведени  переналадочных работ, а также трудоемкость этих работ. При этом работы выполн ютс  при лучшем соблюдении требований безопасности. .Формула изобретени  . Щит дл  проходки тоннелей, включающий ножевое и опорное кольца с фланцами, силовые гидроцилиндры дл  перемещени  щита, исполнительнопогрузочный орган, козырек, установленный на ножевом кольце и состо щий из сегментов в виде криволинейных листов, и горизонтальные полки, которые размешены в передней части щиts

   tl

   Vt

   ft

   л

   3f та, о т л и ч а ю щ и и с   тем,что, с целью повьпиени  эффективности проходки в песчано-глинистых грунтах путем обеспечени  их селективной выемки , сегменты козырька имеют продольные борта дл  разъемного соединени  между собой и торцевые фланцы дл  креплени  к фланцам ножевого кольца, продольные борта одних сегментов выполнены сужающимис  во внутрь относительно радиальных плоскостей,проход щих по торцам этого сегмента, а других сегментов - расщир ющимис , при этом горизонтальные полки закреплены на сегментах одинаковой формы. Источники информации, прин тые во внимание при эксперт изе 1,Маршак С.А. и Самойлов В.П. Строительство подземных сооружений с помощью проходческих щитов. М., Недра, 1967, с. 60-61.
2. 2. Клорикь н В.Х. и Ходош В.Л. Горнопроходческие щиты -и ког-шлексы. М. , Недра,. 1977, с. 33-37 Гпрототип).