Опалубка для возведения монолитной крепи шахтного ствола

 

Использование: в горном деле при сооружении шахтных стволов. Сущность изобретения: опалубка для возведения монолитной крепи шахтного ствола включает ножевое кольцо, формующую часть в виде внутренней и наружной обечайки и установленные между ножевым кольцом и формующей частью гидроцилиндры. Опалубка снабжена дополнительными гидроцилиндрами, связанными с ножевым кольцом и внутренней обечайкой, а также стопорными узлами и направляющими элементами. Внутренняя обечайка и ножевое кольцо выполнены из секций с разъемом в диаметральной плоскости, а каждый из стопорных узлов размещен между смежными секциями внутренней обечайки. Направляющие элементы закреплены на секциях внутренней обечайки и ножевого кольца, при этом секции ножевого кольца установлены с возможностью совместного или раздельного перемещения в осевом направлении и связаны между собой в поперечной плоскости. Каждый из стопорных узлов выполнен в виде корпуса с крышкой и поджимным винтом и опорной дуги, размещенной в отверстии корпуса, а поджимной винт установлен в крышке корпуса с возможностью взаимодействия с опорной дугой. Связь между смежными секциями ножевого кольца выполнена в виде шпонки, а одна из секций выполнена с разъемом в осевом направлении под углом к диаметральной плоскости опалубки. Концы смежных секций внутренней обечайки установлены внахлест, а наружная обечайка выполнена в виде съемных сегментов, закрепленных на ножевом кольце. Направляющие элементы выполнены в виде размещенных одна в другой стоек. На внутренней обечайке установлены вибраторы. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при возведении монолитной крепи шахтного ствола в изменяющихся горногеологических породах.

Известна опалубка для возведения монолитной крепи шахтного ствола, содержащая формующую секционную оболочку с гидроцилиндрами разжима секций и гидроцилиндрами перемещений [1].

Недостатком указанной опалубки является ее недостаточная надежность, т. к. соединение секций с помощью гидроцилиндров разжима не обеспечивает необходимой жесткости опалубки. Подача бетона между формующей секционной оболочкой и шахтным стволом затрудняет возведение монолитной крепи в сыпучих грунтах. При перемещении опалубки на гидроцилиндры перемещения действуют большие поперечные усилия, особенно при возведении монолитной крепи большого диаметра.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является опалубка для возведения монолитной крепи шахтного ствола, включающая ножевое кольцо, формующую часть в виде внутренней и наружной обечаек и установленные между ножевым кольцом и формующей частью гидроцилиндры [2]. Недостатком указанной опалубки является то, что на перемещение опалубки необходимы большие усилия, т.к. ножевое кольцо и обечайки формующей части выполнены в виде цельных обечаек, что особенно существенно при сооружении шахтного ствола большого диаметра в изменяющихся горногеологических породах. Кроме того, опалубка не обладает достаточной жесткостью, а выполнение связи ножевого кольца и формующей части в виде гибких тяг может привести к перекосу опалубки при ее перемещении. Давление прессования зависит от усилия, которое развивают гидроцилиндры и зависит от прочности горных пород, что ведет к снижению качества бетонирования.

Целью изобретения является обеспечение жесткости опалубки, снижение усилий на перемещение опалубки в различных по крепости породах, устранение перекосов и улучшение качества бетонирования.

Достигается это тем, что опалубка снабжена связанными с ножевым кольцом и внутренней обечайкой дополнительными гидроцилиндрами, стопорными узлами и направляющими элементами, причем внутренняя обечайка и ножевое кольцо выполнены из секций с разъемом в диаметральной плоскости, каждый из стопорных узлов размещен между смежными секциями внутренней обечайки, а направляющие элементы закреплены на секциях внутренней обечайки и секциях ножевого кольца с возможностью взаимодействия между собой, при этом секции ножевого кольца установлены с возможностью совместного или раздельного перемещения в осевом направлении и связаны между собой в поперечной плоскости.

Кроме того, каждый из стопорных узлов выполнен в виде закрепленного на секции внутренней обечайки и имеющего отверстия корпуса с крышкой и с подвижным винтом и из закрепленной на смежной секции опорной дуги, размещенной в отверстии корпуса, причем поджимной винт установлен в крышке корпуса с возможностью взаимодействия с опорной дугой.

Кроме того, связь между смежными секциями ножевого кольца выполнена в виде шпоночного соединения, а одна из секций выполнена разъемной в осевом направлении, причем разъем выполнен под углом к диаметральной плоскости опалубки.

Кроме того, концы смежных секций внутренней обечайки установлены внахлест друг относительно друга.

Кроме того, наружная обечайка формующей части выполнена в виде съемных сегментов, закрепленных на ножевом кольце.

Кроме того, направляющие элементы выполнены в виде размещенных одна в другой стоек коробчатого сечения.

Кроме того, опалубка снабжена гидроцилиндрами разжима, корпус и шток каждого из которых закреплены на внутренней поверхности смежных секций внутренней обечайки.

Кроме того, опалубка снабжена вибраторами, установленными на внутренней обечайке формующей части.

На фиг. 1 изображена опалубка для возведения монолитной крепи шахтного ствола, вид сверху; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез по Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез по В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1; на фиг.6 - вид Д по стрелке на фиг.1.

Опалубка для возведения монолитной крепи шахтного ствола содержит ножевое кольцо 1, формующую часть в виде внутренней 2 и наружной 3 обечаек и установленные между ножевым кольцом 1 и формующей частью гидроцилиндры 4. Ножевое кольцо 1 выполнено из шести секций 5 с разъемом 6 в диаметральной плоскости. Секции 5 имеют нижние 7 и верхние 8 опорные пояса. На нижних 7 опорных поясах закреплены гидроцилиндры 4, башмаки 9, которых размещены в отверстиях верхних 8 опорных поясов. Смежные секции 5 ножевого кольца связаны между собой в поперечной плоскости посредством шпоночного соединения 10 и скреплены болтами 11. Одна из секций 5 имеет для удобства монтажа ножевого кольца 1 в шахтном стволе разъеме 12 в осевом направлении. Разъем 12 выполнен под углом к диаметральной плоскости опалубки и скреплен болтами 13. Секции 5 ножевого кольца 1 установлены с возможностью совместного или раздельного перемещения в осевом направлении гидроцилиндрами 4 или дополнительными гидроцилиндрами 14. Дополнительные гидроцилиндры 14 служат для шагового перемещения ножевого кольца 1 и формующей части и закреплены одними концами к ножевому кольцу 1, а другими концами посредством кронштейнов 15 к внутренней обечайке 2 формующей части. Внутренняя обечайка 2 формующей части выполнена из трех секций 16 с разъемом 17 в диаметральной плоскости. Концы смежных секций 16 внутренней обечайки 2 установлены внахлест друг относительно друга и соединены между собой посредством гидроцилиндров разжима 18. Корпус и шток каждого из гидроцилиндров разжима 18 закреплены на внутренней поверхности смежных секций 16 внутренней обечайки 2 посредством кронштейнов 19. Между смежными секциями 16 внутренней обечайки 2 размещены стопорные узлы. Каждый из стопорных узлов выполнен в виде закрепленного на секции 16 внутренней обечайки корпуса 20 с крышкой 21, поджимного винта 22 и закрепленной на смежной секции 16 опорной дуги 23. Корпус 20 имеет отверстие для размещения в нем опорной дуги 23 смежной секции 16, а поджвижной винт 22 установлен в крышке 21 корпуса 20 с возможностью взаимодействия с опорной дугой 23.

Для исключения перекоса при перемещении опалубки служат направляющие элементы, которые выполнены в виде размещенных одна в другой стоек 24 и 25 коробчатого сечения. Стойки 24 закреплены на секциях 16 внутренней обечайки 2, а стойки 25 - на секциях 5 ножевого кольца с возможностью взаимодействия между собой. Для подачи бетонной смеси в формующую часть служат патрубки 26 и подвижные заслонки 27, закрепленные на внутренней поверхности секций 16 внутренней обечайки 2. На внутренней обечайке 2 установлены также вибраторы 28. Наружная обечайка 3 формующей части выполнена в виде шести съемных сегментов 29, закрепленных болтами 30 к секциям 5 ножевого кольца 1.

Цикл по проходке начинают с разработки, погрузки и выдачи породы на величину заходки. Одновременно производят перемещение секций 5 ножевого кольца 1 гидроцилиндрами 4 и дополнительными гидроцилиндрами 14, при этом башмаки 9 гидроцилиндров 4 отталкиваются от ранее возведенной крепи. В зависимости от грунтовых условий секции 5 перемещают совместно или раздельно. При раздельном перемещении секций 5 их отсоединяют друг от друга, сняв болты 11. При перемещении секций 5 стойки 24 и 25 и шпоночные соединения 10 обеспечивают перемещение секций без перекосов. При перемещении секций 5 съемные сегменты 29 наружной обечайки 3 формующей части перемещаются вместе с секциями 5 ножевого кольца 1, а внутренняя обечайка 2 разжата гидроцилиндрами разжима 18 и зафиксирована в поперечной плоскости и продольном направлении стопорными узлами. После перемещения ножевого кольца 1 производят перемещение внутренней обечайки 2 формующей части. Для этого поджимной винт 22 выводят из взаимодействия с опорной дугой 23, гидроцилиндрами разжима 18 сжимают секции 16 внутренней обечайки 2 и дополнительными гидроцилиндрами 14 перемещают секции 16. После перемещения формующей части по патрубку 26 за внутреннюю обечайку 2 подают бетонную смесь и включают вибраторы 28. При сооружении шахтного ствола в более крепких породах съемные сегменты 29 отсоединяют от ножевого кольца 1.

Формула изобретения

1. ОПАЛУБКА ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНОЙ КРЕПИ ШАХТНОГО СТВОЛА, включающая ножевое кольцо, формующую часть в виде внутренней и наружной обечаек и установленные между ножевым кольцом и формующей частью гидроцилиндры, отличающаяся тем, что она снабжена связанными с ножевым кольцом и внутренней обечайкой дополнительными гидроцилиндрами, стопорными узлами и направляющими элементами, причем внутренняя обечайка и ножевое кольцо выполнены из секций с разъемом в диаметральной плоскости, каждый из стопорных узлов размещен между смежными секциями внутренней обечайки, а направляющие элементы закреплены на секциях внутренней обечайки и секциях ножевого кольца с возможностью взаимодействия между собой, при этом секции ножевого кольца установлены с возможностью совместного или раздельного перемещения в осевом направлении и связаны между собой в поперечной плоскости.

2. Опалубка по п. 1, отличающаяся тем, что каждый из стопорных узлов выполнен в виде закрепленного на секции внутренней обечайки и имеющего отверстие корпуса с крышкой и с поджимным винтом и закрепленной на смежной секции опорной дуги, размещенной в отверстии корпуса, причем поджимной винт установлен в крышке корпуса с возможностью взаимодействия с опорной дугой.

3. Опалубка по п.1, отличающаяся тем, что связь между смежными секциями ножевого кольца выполнена в виде шпоночного соединения, а одна из секций выполнена разъемной в осевом направлении, причем разъем выполнен под углом к диаметральной плоскости опалубки.

4. Опалубка по п.1, отличающаяся тем, что концы смежных секций внутренней обечайки установлены внахлест.

5. Опалубка по п.1, отличающаяся тем, что наружная обечайка формующей части выполнена в виде съемных сегментов, закрепленных на ножевом кольце.

6. Опалубка по п. 1, отличающаяся тем, что направляющие элементы выполнены в виде размещенных одна в другой стоек коробчатого сечения.

7. Опалубка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена гидроцилиндрами разжима, корпус и шток каждого из которых закреплены на внутренней поверхности смежных секций внутренней обечайки.

8. Опалубка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена вибраторами, установленными на внутренней обечайке формующей части.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6