Проходческий щит

 

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано в проходческих щитах. Цель изобретения - повышение производительности путем улучшения условий работы проходчиков. Проходческий щит содержит корпус 1 с передним 2 и задним 3 опорными кольцами. В кольцах 2 и 3 неподвижно закреплены гидродомкраты 4 передвижения щита. В нижней части корпуса 1 установлена опорная рама 17 рабочего органа (РО) 40. Вдоль продольной оси щита размещен ленточный конвейер (К) 10. Головная часть К 10 закрыта сверху наклонным столом 67. При этом РО 40 смонтирован на раме 17 посредством шарнирной подвески (ШП) 30. Для поворота РО 40 в горизонтальной плоскости служит гидроцилиндр 42, шарнирно связанный с ШП 30 и стрелой РО 40. Для подъема РО 40 в вертикальной плоскости рама 17 снабжена поворотными в вертикальной плоскости кронштейнами 22, шарнирно связанными с рамой 17 и ШП 30. Поворот РО 40 в вертикальной плоскости осуществляется с помощью гидроцилиндра 29 поворота, шарнирно связанного с кронштейном 22 и ШП 30. Кронштейны 22 расположены вдоль боковых внешних сторон К 10 и поворачиваются в вертикальной плоскости с помощью дополнительных гидроцилиндров 25, шарнирно связанных одним концом с рамой 17 посредством продольных вертикальных ребер 20, а другим концом - с кронштейнами 22. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОЬ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц, с... 1зр1.-,. ". ;ц;,ф;; у ."с;: . 1 >, 1Э I770ИИ77Л.79„

Фиа 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4313051/23-03 (22) 05.10.87 (46) 15.03.90. Бюл. Р 10 (71) Специальное конструкторскотехнологическое бюро Главмосинжстроя при Мосгорисполкоме (72) С.Н.Стогов, А.Н.Семенов, В,П.Самойлов, В.А.Иванов и Л.Г.Наумов (53) 622.284(088.8) (56) Патент США Р 4283090, кл. 299-33, опублик. 1981, Авторское свидетельство СССР

11 1334812, кл. E 21 D 9/06, 1983. (54) ПРОХОДЧЕСКИИ ЩИТ (57) Изобретение относится к подземному строительству и м.б. использовано в проходческих щитах. Цель изобретения — повышение производительности путем улучшения условий работы проходчиков. Проходческий щит содержит

1 7 1 Ф

„„SU„„1550158 А1 (51)5 Е 21,D 9/06

2 корпус 1 с передним 2 и задним 3 опорными кольцами. В кольцах 2 и 3 неподвижно закреплены гидродомкраты

4 передвижения щита. В нижней части корпуса I установлена опорная рама

17 рабочего органа (PO) 40. Вдоль продольной оси щита размещен ленточный конвейер (К) 10. Головная часть

К 10 закрыта сверху наклонным столом

67. При этом PO 40 смонтирован íà раме 17 посредством шарнирной подвески (ШП) 30. Для поворота PO 40 в гори-, зонтальной плоскости служит гидроцилиндр 42, шарнирно связанный с ШП 30 и .стрелой PO 40. Для подъема PO 40 в вертикальной плоскости рама 17 снаб- а

9 жена поворотными в вертикальной плоскости кронштейнами 22, шарнирно свя.— занными с рамой 17 и ШП 30. Поворот

PO 40 в вертикальной плоскости осу- С» ществляется с помощью гидроцилиндра .У 17

1550!58,29 поворота, шарнирно связанного с .:кронштейном 22 и ШП 30. Кронштейны

22 расположены вдоль боковых внешних сторон К 10 и поворачиваются в вер5 тикальной плоскости с помощью дополИзобретение относится к подземно10 му строительству и может быть использовано в проходческих щитах, примечяемых, например, прн строительстве тоннелей.

Цель изобретения — повышение производительности путем улучшения условий работы проходчиков.

На фиг.l изображен щит, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.l (по20 перечная Ч-образная перегородка условно не показана); на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.l; на фиг.4 — рабочий орган, продольный разрез; на фиг.5— вид В на фиг.4; на фиг.6 — сечение

Г-Г на фиг.l; на фиг,7 — вид Д на фиг ° 1 (поворотные кронштейны в максимально поднятом положении).

Проходческий щит состоит из корпуса 1 с передним 2 и задним 3 опор- 30 ными кольцами, в которых неподвижно закреплены корпуса гидродомкратов 4 передвижения щита башмаками 5. В ножевой части 6 корпуса 1 проходческого щита установлена система вертикальных 7 и горизонтальных 8 перего35 родок для удержания груди забоя при проходке в неустойчивых песчаных грунтах. Для нагребания разработанного грунта на транспортирующую ленту 9 ленточного конвейера 10 установленного по продольной оси корпуса

1 проходческого щита, нижний участок ножевой части 6 до переднего опорного кольца 2 закрыт съемными листами

ll. Для возведения кольцевой железобетонной обделки 12 из отдельных элементов к заднему опорному кольцу 3 на продольных кронштейнах 13 смонтирован канатный блокоукладчик 14, имеющий направляющие ролики 35 для каната и электрическую лебедку 16.

В нижней части корпуса 1 проходческого щита между передним 2 и задним 3 опорными кольцами установлена опорная рама 17. На последней по обо55 им бокам ленточного конвейера 30 симметрично продольной оси проходческого щита попарно расположены продольнительных гидроцилиндров 25, шарнирно связанных одним концом с рамой 17 посредством продольных вертикальных ребер 20, а другим концом — с кронштейнами 22. 7 ил. ные вертикальные ребра 18 и 19,жестко связанные также с передним опорным кольцом 2 ; между которыми расположены нижние гидродомкраты 4 передвижения щита. Кроме того, на раме

17 расположены два продольных вертикальных ребра 20. В нижней части корпуса 1 в зоне переднего опорного кольца 2 в продольных ребрах 18 и 19 вставлены поперечные оси 21, на которых с возможностью поворота в вертикальной плоскости установлены две опоры в виде двухрычажных: плавно сопряженных фигурных поворотных кронштейнов 22, расположенных вдоль боковых внешних сторон конвейера 10. У каждого из фигурных кронштейнов 22 один рычаг направлен в сторону опорного кольца 2 с осью 21 крепления и поворота, другой рычаг направлен вверх. На внешних сторонах фигурных кронштейнов 22 имеются выступы 23 с установленными в них поперечными осями 24, которые связаны посредством двух гидроцилиндров 25, прикрепленных к продольным ребрам 19 и 20 опорной рамы 17 через поперечные оси 26 к корпусу 1 проходческого щита, а на внутренних сторонах (обращенных в сторону ленточного конвейера 10) имеются выступы 27, в которых в непосредственной близости от осей 21 ус" тановлены поперечные оси 28, предназначенные для установки двух гидроцилиндров 29 поворота шарнирной подвески 30 в вертикальной плоскости.

Фигурные кронштейны 22 также соединены между собой Ч-образной поперечной перегородкой 31 состоящей иэ боковин 32 и поперечины 33 и находящейся под ленточным конвейером 10 с зазором до нижнего края ленточного конвейера, достаточным для поворота фигурных кронштейнов 22 гидроцилиндрами 25 в максимальное верхнее положение, Шарнирная подвеска 30 замкнутого профиля в поперечной плоскости с отверстием выполнена с двумя продольны50!58 6

5 l5 ми щеками 34, направленными вниз и расположенными шире ленточного конвейера 10 по бокам от него между фигурными кронштейнами 22. Закрепленные на выступах 27 фигурных кронштейнов 22 гидроцилиндры 29 связаны с щеками 34 при помощи двух поперечных осей 35. Сама шарнирная подвеска 30 смонтирована на направленных вверх рычажных частях 36 фигурных кронштейнов 22 с возможностью поворота в вертикальной плоскости вокруг поперечных осей 37 гидроцилиндрами 29.

В отверстии шарнирной подвески 30 на верхней 38 и нижней 39 вертикальной втулках установлены рабочий орган 40 с посадочным каркасом 41 с возможностью поворота ее в горизонтальной плоскости гидроцилиндром 42, расположенным под стрелой 40 поперечно продольной оси проходческого щита и присоединенным через вертикальную ось 43 и кронштейн 44 к боковой стенке шарнирной подвески 30, а другим концом через вертикальную ось 45 и кронштейн 46 — к стреле 40 рабочего органа проходческого щита. Внутри стрелы 40 на передних 47 и задних 48 опорах скольжения с возможностью перемещения вперед-назад в продольном направлении размещен телескоп 49. Перемещение осуществляют гидроцилиндром 50, прикрепленным снизу к стреле через ось 51, а к телескопу — через ось 52. Внутри телескопа 49 на оси

53 через шток 54 укреплен гидроцилиндр 55 с поршнем 56 и трубопроводом

57 подачи рабочей жидкости в поршневую полость с возможностью перемещения вдоль телескопа на опоре 58 скольжения,.установленной в пяте 59, совмещенной с корпусом гидроцилиндра 55, Через ось 60 пята 59 гидроцилиндра 55 связана с поворотной тягой 61, которая, в свою очередь через ось 62 соединена с лопатой 63 с возможностью поворота последней в вертикальной плоскости вокруг оси

64, установленной на телескопе 49.

Для подвода рабочей жидкости в гидроцилиндр 50 выдвижения телескопа 49 в гидроцилиндр 55 поворота лопаты 63 предназначены соответственно отверстия 65 и 66. Головная часть ленточного конвейера 10 закрыта от разработанного грунта листами наклонного стола 67 и продольными вертикальны- ми листами 68, установленными вдоль ленточного конвейера 10. Конфигурация наклонного стола 67 соответствует профилю фигурных кронштейнов 22 с гидроцилиндрами 29 в максимальном

r верхнем положении, плавно сопрягась с корпусом 1 проходческого щита.

Проходческий щит работает следующим образом.

Цикл по проходке тоннеля на ширину кольца обделки из отдельных элементов начинается с разработки забоя лопатой 63. При работе в неустойчивых грунтах удержание забоя от разрушения обеспечивается системой вертикальных 7 и горизонтальных 8 перегородок, расположенных в ножевой части

6 корпуса 1 проходческого щита, и разработка забоя производится пооче20 редным введением лопаты 63 в ячейки между перегородками. Для осуществления этого первоначально шарнирная подвеска 30 ориентируется в вертикалькой плоскости при помощи гидроцилиндров 25, поворачивающих фигурные кронштейны 22 вокруг осей 21, установленных в продольных вертикальных ребрах 18 и 19, обеспечивая одновременно перемещение шарнирной подвески

3р 30 со стрелой 40 как по вертикали, так и в продольном направлении, располагаясь на требуемом ярусе для разработки забоя, Для синхронизации действий гидроцилиндров 25 и восприятия поперечных усилий от внедрения лопаты фигурные кронштейны 22 соединены между собой

V-образной перегородкой, Затем производят ориентирование стрелы 40 в го40 риэонтальной плоскости вокруг верхней 38 и нижней 39 вертикальных втулок при помощи поперечно установленного гидроцилиндра 42, прикрепленного через кронштейн 44 на шарнирной подвеске 30 и соединенного со стрелой 40 через кронштейн 46. Ориентирование стрелы 40 в вертикальной плоскости осуществляется двумя гидроцилиндрами 29, размещенными на

50,внутренних сторонах (обращенных к конвейеру 10) фигурных кронштейнов

22 и связанными с шарнирной подвеской 30 двумя направленными вниз вы ступами 34 вокруг поперечных осей

37, размещенных в направленных вверх рычажных частях 36 фигурных кронштейнов 22, Перемещение телескопа 49 на опорах 47 и 48 скольжения к забою и от

1550158 забоя осуществляется гидроцилиндром

50, прикрепленным снизу к стреле 40.

Активное усилие резания на лопате

63 создается гидроцилиндрами 55 внутри телескопа 49, корпус которого перемещается на опоре 58 скольжения и пяте 59, через поворотную тягу 61 вокруг поперечной оси 64. При этом в гццроцилиндре 50 выдвижения телескопа 49, в гидроцилиндрах 29 шарнирной подвески 30 и гидроцилиндрах 25 поворота фигурных кронштейнов 22 возникают реактивные нагрузки, воспринимаемые через опорную раму 17 корпу- 15 сом 1 проходческого щита. Возникающий при копании лопатой 63 крутящий момент передается через вертикальные втулки 38 и 39, шарнирную подвеску

30, поперечные оси 37, фигурные крои- 20 штейны 22, поперечные оси 21, продольные вертикальные ребра 18 и 19 и воспринимаются корпусом 1 и передним опорным кольцом 2.

Разработанный грунт располагается 25 на листах ll защитной обшивки и на листах наклонного стола 67. Для осуществления нагребания разработанного грунта на транспортирующую ленту 9 ленточного конвейера 10 предваритель- 30 но устанавливают фигурные кронштейны 22 гидроцилиндрами 25 в крайнее нижнее положение поворота, вокруг осей 21, а гидроцилиндрами 29 поворачивают шарнирную подвеску 30 вокруг поперечных осей 37, располагая стрелу 40 параллельно наклонной части ленточного конвейера 10. Нагребание производят перемещением телескопа 49 вперед-назад в продольном направле- 40 нии гидроцилиндром 50 при полностью повернутой вниз лопаты 63. Нагребание по всему фронту забоя производится поворотом стрелы 40 с помощью поперечно размещенного гидроцилиндра 45

42. При необходимости нагребание дополняется поворотом шарнирной подвески 30 со стрелой 40 в вертикальной плоскости гидроцилиндрами 29 вокруг поперечных осей 37. Листы наклонного стола 67 и связанные с ними вертикальные листы 68, установленные вдоль ленточного конвейера 10, препятствуют попаданию разработанного грунта в зону расположения оборудования проходческого щита и подводящих рабочую жидкость трубопроводов и гибких шлангов.

После завершения работ по удалению разработанного грунта ленточным конвейером 10 на средства внутритоннельного транспорта производят перемещение проходческого щита на ширину кольца блочной обделки, отталкиваясь башмаками гидродомкратов 4 перемещения от ранее возведенной обделки 12 тоннеля. После этого в хвостовой части щита блокоукладчиком 14 производят сборку очередного кольца обделки 12. формулаизобретения

Проходческий щит, включающий корпус с передним и задним опорными кольцами, неподвижно закрепленные в кольцах гидродомкраты передвижения щита, рабочий орган, закрепленный в корпусе щита посредством опорной рамы и шарнирной подвески, размещенный вдоль продольной оси .щита конвейер, . установленный над головной частью конвейера наклонный стол и гидроцилиндры поворота рабочего органа в горизонтальной и вертикальной плоскостях, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения условий работы проходчиков, опорная рама рабочего органа смонтирована под конвейером и снабжена поворотными кронштейнами, расположенными вдоль боковых внешних сторон конвейера.и шарнирно закрепленными одним концом на раме с возможностью поворота в вертикальной плоскости с помощью дополнительных гидроцилиндров, при этом шарнирная подвеска рабочего органа связана с другими концами поворотных кронштейнов.

1550I58

17 27 g 10

Фиг. z

1550158

1550158

1550)58

Составитель В.Аверьянов

Техред Л.Серд окова Корректор 0.Кравцова

Редактор М,Петрова

Заказ 256 Тираж 386 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101