Устройство для щитовой проходки тоннелей в упругопластичных грунтах

 

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so 4 Е 21 0 9/06

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(g:: -::::, К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

УKJI$,$ ф (21) 3629478/22-03 (22) 04.08.83 (46) 07.04.86. Бюл. № 13 (71) Московский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного

Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И.. М. Губкина (72) А. Ф. Ренкель (53) 624.191.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 307160, кл. Е 02 F. 5/18, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 481679, кл. Е 02 F 5/18, 1975. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЩИТОВОЙ

ПРОХОДКИ ТОННЕЛЕЙ В УПРУГОПЛАСТИЧНЫХ ГРУНТАХ, включающее корпус щита с гидродомкратами передвижки, в котором размещен установленный на направляющей, связанной с корпусом щита, цилиндрический рабочий орган с гидродомкратом перемещения, имеющим оголовок

„„SU„„1222843 A и связанным с корпусом щита, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, рабочий орган снабжен задним упорным диском со средствами для крепления к корпусу гидродомкрата перемещения и подвижным днищем с пазом на боковой поверхности, направляющая установлена в корпусе щита подвижно и снабжена жестко прикрепленной к ней опорой, на которой размещен гидродомкрат перемещения, расположенный соосно цилиндрическому рабочему органу и связанный с ним посредством наружного и внутреннего патрубков, жестко закрепленных соответственно на упорном диске и подвижном днище и имеющих средства соединения между собой и внутреннего патрубка с оголовком гидродомкрата перемещения, при этом на внутренней боковой поверхности рабочего органа выполнен выступ вдоль образующей цилиндра, который установлен в пазу подвижного днища.

1222843

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано при сооружении тоннелей любого назначения, преимущественно в упругопластичных грунтах.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в щите и сооружаемом тоннеле с контуром лидирующей выработки, продольный разрез; на фиг. 2 — скрепер в гильзе; на фиг. 3 и 4 — рабочий орган и силовой узел при разработке лидирующей выработки; на фиг. 5 — то же, при удалении из образованной лидирующей выработки; на фиг. 6 и 7 — то же, при выпрессовке керна из полости гильзы.

Предлагаемое устройство включает расположенный в проходческом щите 1 (преимущественно щиты диаметром 2 — 4 м) с домкратами 2, установленными в опорных кольцах 3 с проушинами 4 (фиг. 3), и транспортным блочком 5 челночный рабочий орган, смонтированный на портальной двухосной раме 6 ступенчатой формы, перемещаемой по рельсовому пути двухбарабанной лебедкой (не показана). Рабочий орган состоит из гильзы 7 с расширительным поясом 8 и гидродомкратного привода 9 с автономными электрической и гидравлической системами питания. Ручное управление гидросистемой осуществляют гидрораспределителем 10, смонтированным на маслобаке 11. В гильзе 7 установлен скрепер 12, ориентируемый направляющими

13, а ее днище 14 имеет центральное отверстие 15 и крепежные пластины 16 с отверстиями. Домкрат 9 соединен тросом 17 с торцовым стопором (фиг. 5), установленным в гнездах 18 блочной обделки 19 и состоящим из стальных толстостенных труб— плеч 20 и 21 с башмаками 22, а также тросово-цепными тягами 23 с опорным блочком 24. Гильза 7 и домкрат 9 рабочего ор ана снабжены коаксиально расположенными патрубками 25 и 26 силового узла, приваренными соответственно к днищу 14 и скреперу 12 и сочлененными штифтом 27 с оголовком 28 и подголовником 29 (фиг. 4) или штифтом 30 с конусным оголовком 31 (фиг. 6). Диаметр штока домкрата 9 меньше внутреннего диаметра нажимного патрубка 25.

Устройство работает следующим образом.

Двухбарабанной лебедкой, расположенной в рабочей шахте, портал 6, изготовленный, например, из швеллера, с закрепленным на нем рабочим органом транспортируют по рельсовому пути к забою тросом 36, пропущенным через блочок 5 щита

1. Цепи тросово-цепных тяг 23 домкрата 9 заякорены за проушины 4 кольца 3, а трос пропущен через блочок 24 и фиксирует рабочий орган в щите 1. Включением гидрораспределителя 10 (электромотор 32 насо15

55 са 33 подключен к электросети щита 1) осуществляют подачу вперед штока гидродомкрата 9 и задавливание в центральную часть забоя на 1 — 1,5 м и гильзы 7, сочлененной с домкратом 9 силовым узлом со штифтом 27 (фиг. 1 и 4). Во внутренней полости гильзы 7 создается уплотненная грунтовая пробка — керн.

При величине хода штока гидродомкрата 9 менее длины гильзы 7 задавливание последней осуществляют поэтапно следующим образом. Расфиксируют рабочий орган, отсоединив тяги 23, переключают гидрораспределитель 10 и, втягивая шток гидродомкрата 9, перемещают портал с приводом к частично задавленной гильзе 7. Вновь тягами 23 якоря и осуществляют дозадавливание гильзы 7 в грунтовой массив.

Далее тяги 23 выводят из зацепления с проушинами 4 (фиг. 3), устанавливают телескопический стопор, выдвигая его трубыплечи 20 и 21 до контакта их башмаков 22 с нишами 18 блочной обделки 19, и зачаливают стопор тросом 17 с домкратом 9, фиксируя его относительно тоннеля (фиг. 5).

Переключают гидрораспределитель 10 и втягивают шток в корпус гидродомкрата

9, перемещая гильзу 7 вправо на портал

6. При этом осуществляют отрыв от массива спрессованного в гильзе 7 керна и ее выход из забоя, оставляя в его средней части цилиндрическую выработку. Кольцевой же целик грунта толщиной К (фиг. 1) от стен этой выработки до ножевой части проходческого щита 1 остается нетронутым. Его объем определяют расчетом с учетом физико-механических свойств грунта и уточняют опытным путем, что позволяет определить необходимую длину цилиндрической выработки для продавливания щита в массив на однудве захватки.

Затем расфиксируют рабочий орган путем отцепления троса 17 и ввода трубыплеча 21 в трубу-плечо 20 торцового стопора. Обесточивают электродвигатель устройства, и портал 6 с гильзой 7 транспортируют тросом 34 по рельсовому пути двухбарабанной лебедкой в рабочую шахту, где керн выдавливают из внутренней полости гильзы 7, совершая следующие операции: тяги 23 (фиг. 6 и 7) якорят в крепежных пластинах 16, выбивают нажимной штифт 27 силового узла и устанавливают скреперный штифт 30, сочленяющий патрубок 26 скрепера 12 со штоком гидродомкрата 9, к силовой электросети подключают электромотор 32, включают гидрораспределитель 10 и через патрубок 25 подают вперед шток гидродомкрата, выпрессовывая скрепером 12 керн из гильзы 7 в лоток 35, который краном поднимают на берму и разгружают. Вращению скрепера 12 и его патрубка 26 вокруг оси препятствуют направляющие 13 гильзы 7. Переключением гидрорас1222843

40 б

ХУ

5

14

2 пределителя 10 втягивают шток в корпус гидродомкрата, перемещая скрепер 12 в гильзе 7 к ее днищу 14, упором которому служит вертикальная стойка портала 6. Вынимают штифт 30 с оголовком 31 и устанавливают нажимной штифт 27, сочленяющий рабочий орган. Тяги 23 укладывают на портал 6 и обесточивают электродвигатель.

В это же время осуществляют монтаж очередного кольца сборной блочной обделки 19 в хвостовой части щита 1 и осуществляют его движение На одну-две захватки в заданном направлении домкратами

2. При этом ножевая часть щита 1 по его контуру врезается в грунтовой массив и оставшийся кольцевой целик толщиной К срезается, обрушается и уплотняется в лидирующей цилиндрической выработке.

При необходимости вручную подрабатывают забой и на этом завершается цикл разработки забоя на величину захватки.

Портал 6 с рабочим органом лебедкой

>0 вновь подают к забою, фиксируют привод

9 в щите 1 и осуществляют очередной цикл разработки забоя.

1222843

122284Ü

Со с та в и тел ь А. С к алу нов

Редактор А. Ши шк и на Техред И. Верес Корректор A. Зимокосов

Заказ 1684/32 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4