Щит для проходки тоннелей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (51) 5 Е 21 D 9/06 гами.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 07. 02. 90. Бюл. N - 5 (21) 3587873/22-03 (22) 28.04:83 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро 1 лавмосинжстроя при Мосгорисполкоме и Специальное конструкторскотехнологическое бюро Главтоннельметростроя (72) В. П. Самойлов, В. И. Ресин, А. H. Семенов, Г. A. Козлов, К. И. Долгушин, С. М. Григорьев, А. Н. Мишуков, В. А. Ходош, В. A. Иванов, Б. С. Максимов и С. И. Шиманко (53) 622.284 (088.8) (56) Патент США № 3613383, кл. 61 — 85, опубл. 1971.

Авторское свидетельство СССР № 901540, кл. Е 21 D 9/06, !980. (54) (57) ШИТ ДЛЯ Г)РОХОДКИ ТОННЕЛЕ)1, включающий корпус с головной частью и опорным кольцом, гидродомкраты пода„.Я0„„1334812 чи щита, стреловой экскаваторный орган, конвейер-перегружатель, плиты для удержания забоя, размещенные в верхнем полукольце головной части корпуса щита и выполненные в виде секторов, шарнирно связанных с головной частью и имеющих рычаги, шарнирно соединенные общими тягами; которые связаны с головной частью с помощью гидроцилиндров, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разработки забоя при работе щита в условиях как мягких, так и устойчивых пород, плиты для удержания забоя снабжены породоразрушающими элементами, размещенными с забойной стороны и выполненными в виде жестко закрепленных на рычагах, соединенных валамн поперечных ножей, связан- а ных между собой продольными ножами, нри этом плиты для удержания забоя имеют гид- фу роцилиндры, шарнирно соединенные с рыча- %У Ф

1334812

Изобретение относится к строительству, а именно к щитам для проходки тоннелей, в основном, в устойчивых грунтах при наличии прослоек, обрушающихся грунтов.

Известен щит для проходки тоннелей, включающий корпус с ножевым кольцом, стреловой рабочий орган, домкраты подачи щита, поворотно-подвесные плиты для удержания забоя, каждая из которых оснащена гидроцилиндром ее поворота. Плиты выполнены в виде жестких конструкций, имеющих гладкую поверхность с забойной стороны.

Недостатком такого щита является плохой контакт поворотно-подвесных плит с забоем при его удержании во время продвижения щита в условиях обрушающихся грунтов, а также неиспользование их для разработки в условиях устойчивых пород, при проходке в которых разработку грунта по всему сечению забоя щита осугцествляет стреловой рабочий орган, имеющий ограниченную производительность.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является щит для проходки тоннелей, включающий корпус с головной частью и опорным кольцом, гидродомкраты подачи щита, стреловой экскаваторный орган, конвейерперегружатель, плиты для удержания забоя, размещенные в верхнем полукольце головной части корпуса щита и выполненные в виде секторов, шарнирно связанных с головной частью и имекнцих рычаги, шарнирно соединенные общими тягами, которые связаны с головной частью посредством гидроцилиндров. Плиты для удержания забоя с забойной стороны имеют упорно-распределительные элементы, которые улучшают контакт плит с забоем при проходке в условиях обрушающихся грунтов.

Однако эти плиты (поворотно-подвесные) не используются для разработки грунта при работе щита в устойчивых мягких грун-. тах, и поэтому разработку грунта приходится осуществлять лишь стреловым экскаваторным рабочим органом, имеющим ограниченную производительность. Это в конечном счете приводит к снижению эффективности и производительности работы щита.

Целью изобретения является повышение эффективности разработки забоя при работе щита в условиях как мягких, так и устойчивых пород.

Это достигается тем, что в щите для проходки тоннелей, включающем корпус с головной частью и опорным кольцом, гидродомкраты подачи щита, стреловой экскаваторный орган, конвейер-перегружатель, плиты для удержания забоя, размещенные в верхнем полукольце головной части корпуса щита и выполненные в виде секторов, шарнирно связанных с головной частью и имеющих рычаги, шарнирно соединенные общими тягами, которые связаны с головной частью посредством гидроцилиндров, особенностью является то, что плиты для удержания забоя снабжены породоразрушающими элементами, размещенными с забойной стороны и выполненными в виде жестко закрепленных на рычагах, соединенных валами поперечных ножей, связанных между собой продольными ножами, при этом плиты для удержания забоя имеют гидроцилиндры, шарнирно соединенные с рычагами.

На фиг. 1 изображен описываемый щит

10 для проходки тоннелей; на фиг. 2 — виды по стрелкам А и Б на фиг. 1; на фиг. 3— разрез  — В на фиг. 2 (породоразрушающие элементы в рабочем положении); на фиг. 4 — разрез  — В на фиг. 2 (породоразрушающие элементы в сложенном положении); на фиг. 4 — разрез à — Г на фиг. 2; на фиг. 6 — узел 1 на фиг. 2; на фиг. 7 — узел II на фиг. 3.

Шит для проходки тоннелей включает корпус с головной частью 1 и опорным

20 кольцом 2, гидродомкраты 3 подачи щита, стреловой экскаваторный орган 4, установленный шарнирно на кронштейне 5, который в свою очередь связан шарнирно с маслобаком 6, прикрепленным к опорному кольцу 2 через кронштейны подвески 7 и 8. В нижней части опорного кольца 2 корпуса щита размещена приемная секция конвейера-перегружателя 9. Головная часть 1 и частично опорное кольцо 2 в нижнем полукольце (ниже горизонтального диаметра) щита закрыты листами 10, составляющими заходную часть наклонного приемного лотка 11. В верхнем полукольце головной части 1 корпуса щита жестко закреплены кронштейны 12 (фиг. 3, 4), к которым через проушины 13 с помощью пальцев 14 шарнирно прикреплены плиты 15 для удержания забоя, выполнен-. ные в виде металлических секторов, усиленных с внутренней стороны ребрами жесткости. 3а каждой плитой 15 в проушинах 16 кронштейнов 12 шарнирно установлены гидроцилиндры 17, предназначенные для пово40 рота плит 15 на забой и от забоя и соединенные шарнирно с плитами 15 проушинами

l8. С забойной стороны на плитах 15 в жесткоприкрепленных к ним опорах 19 шарнирно установлены поворотные породоразрушающие элементы 20, предназначенные для разработки породы. Поворотные породоразрушающие элементы включают продольные

21 .и поперечные 22 ножи, соединенные жестко с поворотными валами 23. Ножи 21 и 22 с забойной стороны. имеют заходные фаски 24 для снижения усилий резания. . Для повышения износоустойчивости фаски 24 покрыты твердосплавной наплавкой, К валам 23 также жестко прикреплены поворотные рычаги 25, которые через отверстия

26 в плитах 15 выходят с вйутренней стороны плит. 15 и шарнирно связаны с общими для всех породоразрушающих элементов тягами 27. Рычаги 25 верхних породоразрушающих элементов, кроме того, связаны с гидроцилиндрами 28 поворота подо1334812 разрушающих элементов в процессе разработки забоя.

Другие концы гидроцилиндров 28 поворота породоразрушающих элементов шарнирно закреплены в проушинах 29 плит 15.

Шит для проходки тоннелей работает следующим образом.

После отработки забоя щит с помощью гидродомкратов 3 подается на забой, при этом плиты 15 для удержания забоя могут находиться как в рабочем (прижаты к забою, фиг. 3) так и в сложенном (отведены от забоя, фиг. 4) положении в зависимости от условий устойчивых или мягких пород, т. е. устойчивости забоя. Этими условиями определяется режим работы плит 15.

По мере продвижения щита при открытых плитах 15 (в условиях устойчивых пород) ножевое кольцо после прохождения . участка отработанного ранее забоя начинает врезаться в грунт, частично обрушая его в приемный лоток 1 щита.

По мере дальнейшего продвижения щита порода заполняет пространство перед поворотно-подвесными плитами 15 и занимает контур (вероятное положение), обозначенный пунктирной линией. После прекращения подачи шита производится разработка забоя в нижней его части с помощью стрелового экскапаторного рабочего органа 4 и погрузка отработанной породы на конвейерперегружатель 9, а также одновременно . производится разработка верхней половины

Забоя породоразрушаюшими элементами 20, установленными на плитах 15.

Разработка производится в следующей последовательности.

Включением гидроцилиндров 17 плиты 15 подаются в забой на угол, определяемый опытным путем, обусловленныи работоспособностью (в данных грунтовых условиях) системы разработки. Затем включением гидроцилиндров 28 поворота породоразрушающих элементов 20 через рычаги 25 и тяги 27 производится поворот их относительно опор

19 и врезание в породу. Вывал породы производится отведением плит 15 от забоя после врезания породоразрушающих элементов 20 на полный ход, в этом случае продольные ножи 21 породоразрушающих элементов 20 работают как скребки, отрывая подрезанные куски породы от целикового массива и обрушая их в приемный листок 11 щита, откуда они подаются на конвейерперегружатель 9.

Цикл разработки повторяется до выдвижения плит 15 на забой на полный ход, после чего плиты 15 отводятся от забоя и осуществляется подача щита.

При работе шита в условиях наличия обрушающихся прослоек грунтов плиты 15 во время продвижения щита на забой находятся в закрытом положении для удержания груди забоя. Разработка грунта осуществляется после прекращения подачи щита аналогично описанной с той лишь разницей, что в этом случае разработка -ведется поочередно

З отдельными поворотно-подвесными плитами

15 для предотвращения самопроизвольных вывалов породы.

1334812

Вид Б

Фиг. 2

1334812

8 - B

Я 1Г 78

Д г. 5

Составитель А. Шестимиров

Редактор 3. Ходакова Техред К: Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 499 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комйтета СССР по деяам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4