Блокоукладчик

 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при строительстве тоннелей малого диаметра и тоннелей переменного сечения горным способом с использованием обделки без болтовых связей между элементами кольца. Сущность изобретения: блокоукладчик включает раму с четырьмя выдвижными опорами и гидроцилиндрами их выдвижения, рычаг с противовесом для установки элементов обделки тоннеля, установленный на раме с возможностью вращения, механизм вращения рычага, выдвижные площадки и механизмы перемещения блокоукладчика, соединенный с нижними частями выдвижных опор. На блокоукладчике дополнительно установлены телескопические стойки, выполненные в виде наружных гильз, на верхней части которых закреплена арка с поддерживающими балками, и внутренних гильз, соединенных с нижней частью выдвижных опор. Наружные гильзы установлены с возможностью перемещения в направляющих втулках, закрепленных на раме блокоукладчика. Телескопические стойки снабжены фиксаторами, в направляющих втулках установлены подвижные упоры, а в наружных гильзах телескопических стоек выполнены отверстия. Арка с поддерживающими балками выполнена из трех частей. Средняя часть арки соединена с верхними частями наружных гильз телескопических стоек. Боковые части арки шарнирно соединены с центральной частью, и тягами переменной длины - с наружными гильзами телескопических стоек. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к горному делу, в частности, к оборудованию для возведения сборной обделки тоннелей, и может быть использовано при строительстве тоннелей малого диаметра и тоннелей переменного сечения горным способом.

Известен блокоукладчик, включающий раму (металлоконструкцию), поворотный рычаг для установки элементов обделки тоннеля, установленный на раме с возможностью вращения, механизм вращения рычага, выдвижные площадки, механизм перемещения блокоукладчика. На раме блокоукладчика установлена арка с выдвижными поддерживающими балками [1] Описанный блокоукладчик обеспечивает возможность монтажа как обделки с болтовыми связями между элементами кольца обделки (например, чугунных тюбингов), так и обделки без болтовых связей между элементами кольца (бетонных блоков). Однако жесткое соединение рамы блокоукладчика с механизмом перемещения и аркой с поддерживающими балками исключает возможность изменения положения рамы с поворотным рычагом относительно механизма перемещения и оси тоннеля. Кроме того, арка с поддерживающими балками имеет жесткую конструкцию с фиксированной кривизной.

Все это приводит к тому, что описанный блокоукладчик может использоваться для строительства тоннелей только одного, заранее заданного диаметра. Необходимо также отметить, что такие блокоукладчики не могут использоваться для строительства тоннелей малого диаметра, так как малая величина пространства под рамой блокоукладчика не позволяет погрузмашине пройти к забою для погрузки породы, а наличие арки с поддерживающими балками, жестко соединенной с рамой блокоукладчика, исключает возможность подъема рамы для обеспечения проезда погрузмашины.

Наиболее близким из известных технических решений является блокоукладчик, включающий раму с четырьмя выдвижными опорами, на которой установлен поворотный рычаг с противовесом для установки элементов обделки тоннеля, механизм вращения рычага и выдвижные площадки. Нижняя часть выдвижных опор соединена с механизмом перемещения. Выдвижные опоры снабжены гидроцилиндрами их выдвижения, установленными внутри выдвижных опор. Четыре выдвижных опоры, соединенные с рамой блокоукладчика и механизмом перемещения, образуют металлоконструкцию портального типа [2] Описанный блокоукладчик позволяет сооружать тоннели малого диаметра, так как соединение рамы блокоукладчика с механизмом перемещения выдвижными опорами со встроенными гидроцилиндрами их выдвижения обеспечивает возможность изменения положения рамы блокоукладчика относительно оси тоннеля. При погрузке породы выдвижные опоры удлиняются гидроцилиндрами, рама блокоукладчика поднимается на величину, достаточную для прохода погрузмашины к забою, а при монтаже обделки рама блокоукладчика опускается таким образом, что ось вращения поворотного рычага для установки элементов обделки тоннеля совпадает с осью тоннеля. Возможность изменения положения рамы блокоукладчика с поворотным рычагом по высоте обеспечивает также возможность сооружения тоннелей переменного диаметра. Однако описанный блокоукладчик может использоваться только для монтажа обделки с болтовыми связями между элементами кольца обделки, так как на блокоукладчике отсутствует арка с поддерживающими балками, необходимыми при монтаже обделки без болтовых связей.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования блокоукладчика, в котором в результате введения дополнительных телескопических стоек и установки на их верхней части арки с поддерживающими балками обеспечивается возможность как изменения положения рамы блокоукладчика при неизменном положении арки, так и изменения положения арки с поддерживающими балками, и за счет этого обеспечивается возможность крепления тоннеля более дешевой обделкой без болтовых связей между блоками при проходке тоннелей малого диаметра и тоннелей переменного сечения.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом блокоукладчике, включающем раму с четырьмя выдвижными опорами с гидроцилиндрами их выдвижения, рычаг с противовесом для установки элементов обделки тоннеля, установленный на раме с возможностью вращения, механизм вращения рычага, выдвижные площадки и механизм перемещения блокоукладчика, соединенный с нижними частями выдвижных опор, дополнительно установлены телескопические стойки, выполненные в виде наружных гильз, на верхних частях которых закреплена арка с поддерживающими балками, выполненная по меньшей мере из трех частей, и внутренних гильз, установленных с возможностью перемещения относительно наружных гильз и соединенных с нижней частью выдвижных опор, при этом наружные гильзы телескопических стоек установлены с возможностью перемещения в направляющих втулках, закрепленных на раме блокоукладчика.

В частном случае выполнения блокоукладчика во внутренних гильзах телескопических стоек выполнены сквозные радиальные отверстия, и телескопические стойки снабжены фиксаторами, выполненными в виде кольца с отверстиями, охватывающего внутреннюю гильзу, и стержня, установленного в отверстия кольца и одно из сквозных отверстий во внутренней гильзе, при этом в направляющих втулках с возможностью перемещения установлены подвижные упоры, а в наружных гильзах телескопических стоек выполнены отверстия.

В другом частном случае выполнения блокоукладчика средняя часть арки жестко соединена с верхними частями наружных гильз телескопических стоек, а боковые части арки шарнирно соединены с ее центральной частью и дополнительно связаны с наружными гильзами телескопических стоек тягами переменной длины.

Ниже показаны причинно-следственные связи между существенными признаками заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом.

Установка арки с поддерживающими балками на дополнительных телескопических стойках, внутренние гильзы которых соединены с нижней частью выдвижных опор, а наружные гильзы установлены с возможностью перемещения в направляющих втулках, закрепленных на раме блокоукладчика, позволяет изменять взаимное расположение арки и рамы блокоукладчика, что обеспечивает возможность как сохранения неизменным положения арки при перемещениях рамы блокоукладчика по высоте, так и возможность изменения положения арки по высоте, что в результате обеспечивает возможность монтажа обделки без болтовых связей между элементами кольца как при проходке тоннелей малого диаметра, так и сооружение тоннелей переменного сечения.

Выполнение во внутренних гильзах телескопических стоек сквозных радиальных отверстий и введение кольца с отверстиями, охватывающего внутреннюю гильзу, позволяет фиксировать арку в различных по высоте положениях с помощью стержня, устанавливаемого в отверстия кольца и одно из сквозных отверстий во внутренней гильзе, в результате чего арка с поддерживающими балками может использоваться при сооружении тоннелей различного диаметра.

Установка в направляющих втулках подвижных упоров и выполнение отверстий в наружных гильзах телескопических стоек позволяет фиксировать наружные гильзы телескопических опор с установленной на них аркой с поддерживающими балками относительно рамы блокоукладчика и перемещать их одновременно с подъемом-опусканием рамы блокоукладчика при изменении диаметра сооружаемого тоннеля. 1 Выполнение арки с поддерживающими балками из трех частей и соединение боковых частей арки с наружными гильзами телескопических стоек тягами переменной длины позволяет изменять положение боковых частей арки относительно центральной части за счет изменения длины тяг, что обеспечивает соответствие расположения поддерживающих балок форме кольца обделки при любом диаметре сооружаемого тоннеля без перемонтажа арки с поддерживающими балками.

На фиг.1 показан блокоукладчик, вид сбоку; на фиг. 2 вид А на фиг.1; на фиг. 3 выносной элемент Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5 разрез Г-Г на фиг. 2.

Блокоукладчик включает в себя раму 1 с установленным на ней с возможностью вращения рычагом 2 с противовесом для установки элементов обделки тоннеля. На раме 1 установлены также механизм вращения 3 рычага 2 и выдвижные площадки 4. Рама 1 блокоукладчика снабжена четырьмя выдвижными опорами 5, выполненными в виде корпусов 6, жестко соединенных с рамой 1, и полых подвижных нижних частей 7. Механизм перемещения блокоукладчика 8 соединен с нижними частями 7 выдвижных опор 5. Внутри полых подвижных нижних частей 7 размещены гидроцилиндры 9 выдвижения выдвижных опор 5. Корпус 10 каждого из гидроцилиндров 9 соединен с подвижной нижней частью 7, а шток 11 с корпусом 6 соответствующей выдвижной опоры 5. Механизм перемещения 8 блокоукладчика в описываемом варианте исполнения выполнен шагающим и включает платформу 12, соединенную с подвижными стойками 7 выдвижных опор 5, гидроцилиндры подъема 13, на корпусах 14 которых закреплены катки 15, опирающиеся на выдвижные лыжи 16. Выдвижные лыжи 16 гидроцилиндрами 17 соединены с платформой 12. В другом варианте (на фиг. не показан) блокоукладчик может быть выполнен с колесным механизмом перемещения.

На блокоукладчике также установлены четыре телескопические стойки 18, выполненные в виде наружных гильз 19, установленных с возможностью перемещения в вертикальном направлении в направляющих втулках 20, закрепленных на раме 1, и внутренних гильз 21, установленных в наружных гильзах 19 с возможностью перемещения и соединенных с нижними частями 7 выдвижных опор 5. На верхних частях наружных гильз 19 телескопических стоек 18 закреплена арка 22 с поддерживающими балками 23. Во внутренних гильзах 21 телескопических стоек 18 выполнены сквозные радиальные отверстия 24. Расстояние между отверстиями 24 определяется конструктивно, исходя из возможных диаметров обделки сооружаемого тоннеля. Телескопические стойки 18 снабжены фиксаторами, каждый из которых выполнен в виде кольца 25, охватывающего внутреннюю гильзу 21 с отверстиями 26, и стержня 27, устанавливаемого в отверстия 26 кольца 25 и одно из сквозных радиальных отверстий 24 во внутренней гильзе 21.

В направляющих втулках 20 с возможностью радиального перемещения установлены подвижные упоры 28. В описываемом варианте конструктивного исполнения блокоукладчика подвижные упоры 28 соединены с направляющими втулками 20 шпонками 29 и винтами 30. В наружных гильзах 19 телескопических стоек 18 выполнены отверстия 31, форма которых соответствует форме рабочих частей подвижных упоров 28. Арка 22 с поддерживающими балками 23 выполнена из трех частей. Средняя часть 32 арки 22 жестко закреплена на верхних частях наружных гильз 19 телескопических стоек 18, а боковые части 33 шарнирами 34 соединены со средней частью 32 арки 22, а тягами 35 переменной длины с наружными гильзами 19 телескопических стоек 18.

Предлагаемый блокоукладчик работает следующим образом. В начале проходки арка 22 с поддерживающими балками 23 устанавливается в положение, соответствующее диаметру обделки сооружаемого тоннеля. Для этого, вращая винты 30, перемещают подвижные упоры 28 в направляющих втулках 20 и вводят их в отверстия 31, выполненные в наружных гильзах 19 телескопических стоек 18, в результате чего наружные гильзы 19 телескопических стоек 18 фиксируются относительно направляющих втулок 20 и рамы 1 блокоукладчика. Стержни 27 извлекаются из отверстий 26 кольца 25 и радиальных отверстий 24 во внутренней гильзе 21 телескопических стоек 18, что обеспечивает возможность свободного перемещения наружных гильз 19 телескопических стоек 18 относительно внутренних гильз 21. Затем включаются гидроцилиндры 9 выдвижения выдвижных опор 5. При выдвижении штоков 11 гидроцилиндров 9 поднимаются корпуса 6 выдвижных опор 5 и соединенная с ними рама 1 блокоукладчика. Одновременно с рамой 1 блокоукладчика перемещаются наружные гильзы 19 телескопических стоек 18 с установленной на них аркой 22 с поддерживающими балками 23. Внутренние гильзы 21 телескопических стоек 18, соединенные с нижними частями 7 выдвижных опор 5, при этом остаются неподвижными.

После того, как средняя часть 32 арки 22 займет проектное положение, гидроцилиндры 9 выключаются. Стержни 27 устанавливаются в отверстия 26 кольца 25 и соответствующие положению арки 22 сквозные радиальные отверстия 24 во внутренних гильзах 21, фиксируя наружные гильзы 19 телескопических стоек 18 относительно внутренних гильз 21. Вращением винтов 30 перемещают подвижные упоры 28 в направляющих втулках 20 и выводят их из зацепления с наружными гильзами 19 телескопических стоек 18. Изменяя длину тяг 35, поворачивают боковые части 33 арки 22 вокруг шарниров 34 таким образом, чтобы форма арки 22 с поддерживающими балками 23 соответствовала внутреннему диаметру обделки сооружаемого тоннеля. Блокоукладчик готов к работе.

При сооружении тоннелей малого сечения рамы 1 блокоукладчика с установленными на ней рычагом 2, механизмом вращения рычага 3 и выдвижными площадками 4 поднимается на высоту, необходимую для проезда погрузмашины под рамой 1 к забою для погрузки разрушенной породы. Для этого гидроцидиндры 9 выдвижных опор 5 включаются на выдвижение. Штоки 11 гидроцилиндров 9, выдвигаясь, поднимают корпуса 6 выдвижных опор 5 и соединенную с ними раму 1. Поскольку подвижные упоры 28 выведены из зацепления с наружными гильзами 19 телескопических стоек 18, то при перемещении рамы 1 направляющие втулки 20, соединенные с рамой 1, скользят по внешним поверхностям наружных гильз 19, при этом наружные гильзы 19 телескопических стоек 18 с установленной на них аркой 22 с поддерживающими балками 23 остаются неподвижными и не изменяют своего положения относительно обделки тоннеля. После окончания отгрузки разрушенной породы из забоя погрузмашина удаляется из забойной зоны и рама 1 блокоукладчика гидроцилиндрами 9 опускается в положение, необходимое для монтажа обделки, когда ось вращения рычага 2, установленного на раме 1, совпадает с осью сооружаемого тоннеля, после чего блокоукладчик перемещается механизмом перемещения 8 вперед на ширину кольца обделки. Для этого гидроцилиндрами перемещения 17 выдвижные лыжи 16 перемещаются вперед, затем платформа 12 и соединенные с ней выдвижные опоры 5 с рамой 1, телескопическими стойками 18 с аркой 22 приподнимается гидроцилиндрами подъема 13 и, опираясь катками 15 на выдвижные лыжи 16, гидроцилиндрами перемещения 17 продвигается вперед. После перемещения блокоукладчика вперед штоки гидроцилиндров подъема 13 втягиваются и платформа 12 ложится на лотковую часть обделки. Под рычаг 2 подаются элементы кольца обделки (блоки), которые рычагом 2 укладываются в кольцо поочередно справа и слева от нижнего (лоткового) блока. В случае, если для крепления тоннеля используется более дешевая обделка без болтовых связей между блоками, блоки, устанавливаемые выше горизонтального диаметра, удерживаются после установки рычагом 2 в проектном положении до замыкания кольца поддерживающими балками 23, установленными на арке 22. После окончания установки кольца обделки разрабатывается порода в забое, и цикл повторяется.

При изменении диаметра сооружаемого тоннеля арка 22 с поддерживающими балками 23 переустанавливается в другое положение, соответствующее новому диаметру обделки, таким же образом, как это было описано выше.

Таким образом, установка арки с поддерживающими балками на верхней части наружных гильз телескопических стоек, установленных с возможностью перемещения в направляющих втулках, закрепленных на раме блокоукладчика, и соединение внутренних гильз с нижней частью выдвижных опор обеспечивается возможность изменения положения рамы блокоукладчика при неизменном положении арки с поддерживающими балками. В то же время установка арки с поддерживающими балками на верхней части наружных гильз телескопических стоек позволяет, при необходимости, изменять положение арки по высоте. Наличие подвижных упоров в направляющих втулках и отверстий в наружных гильзах телескопических стоек позволяет для изменения положения арки с поддерживающими балками использовать гидроцилиндры выдвижения выдвижных опор, а наличие фиксаторов на телескопических стойках фиксировать арку с поддерживающими балками в заранее заданных положениях. Кроме того, выполнение арки из трех частей и соединение боковых частей арки с центральной шарнирами, а с наружными гильзами телескопических стоек тягами переменной длины, позволяет оперативно изменять форму арки в процессе работы. Все это приводит к тому, что предлагаемый блокоукладчик обеспечивает возможность монтажа более дешевой обделки без болтовых связей между элементами как при сооружении тоннелей малого диаметра, когда для обеспечения прохода погрузмашины к забою необходимо поднимать раму блокоукладчика с установленными на ней механизмами, так и при сооружении тоннелей переменного сечения.

Источники информации: 1. Тоннельные машины и тоннельный транспорт. М. "Транспорт", 1976, с. 155, рис. 97.

2. Георгиев А. Иванов В. Иванова И. Универсальный блокоукладчик. "Метрострой", N 7, 1984. c.13, 14.

Формула изобретения

1. Блокоукладчик, включающий раму с четырьмя выдвижными опорами с гидроцилиндрами их выдвижения, рычаг с противовесом для установки элементов обделки тоннеля, установленный на раме с возможностью вращения, механизм вращения рычага, выдвижные площадки и механизм перемещения блокоукладчика, соединенный с нижними частями выдвижных опор, отличающийся тем, что на блокоукладчике дополнительно установлены телескопические стойки, выполненные в виде наружных гильз, на верхней части которых закреплена арка с поддерживающими балками, выполненная по меньшей мере из трех частей, и внутренних гильз, установленных с возможностью перемещения относительно наружных гильз и соединенных с нижней частью выдвижных опор, при этом наружные гильзы телескопических стоек установлены с возможностью перемещения в направляющих втулках, закрепленных на раме блокоукладчика.

2. Блокоукладчик по п.1, отличающийся тем, что во внутренних гильзах телескопических стоек выполнены сквозные радиальные отверстия и телескопические стойки снабжены фиксаторами, выполненными в виде кольца с отверстиями, охватывающего внутреннюю гильзу, и стержня, установленного в отверстия кольца и одно из сквозных отверстий во внутренней гильзе, при этом в направляющих втулках с возможностью радиального перемещения установлены подвижные упоры, а в наружных гильзах телескопических стоек выполнены отверстия.

3. Блокоукладчик по пп.1 и 2, отличающийся тем, что средняя часть арки жестко соединена с верхними частями наружных гильз телескопических стоек, а боковые части арки шарнирно соединены с ее центральной частью и дополнительно связаны с наружными гильзами телескопических стоек тягами переменной длины.

РИСУНКИ

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



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу и тоннелестроению, а именно к агрегатам для проходки горных выработок со сборной обделкой

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано в проходческих комплексах буровзрывного типа

Изобретение относится к средствам механизации работ по возведению сборной крепи горных выработок, проводимых комбайновым способом

Изобретение относится к тоннелестроению

Изобретение относится к области шахтного строительства и позволяет повысить несущую способность конструкции за счет обеспечения лучшего контакта оболочки с арматурой при креплении горных выработок армированными крепями

Изобретение относится к горному делу, в частности к гидравлической системе управления механизмом передвижения механизированной крепи

Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам крепления горных выработок. Техническим результатом является простая, надежная и эффективная конструкция средств монтажа кровельных опорных щитов в горной выработке с обеспечением при этом повышения безопасности их работы в подземных условиях. Предложено устройство для монтажа кровельных опорных щитов на кровле выработки, содержащее опорную раму, предназначенную для удерживания кровельных опорных щитов, устанавливаемых на кровле выработки, подъемное устройство, предназначенное для подъема по меньшей мере одного из указанных кровельных опорных щитов из опорной рамы, и подающее устройство, предназначенное для приема указанного по меньшей мере одного из кровельных опорных щитов от подъемного устройства и его подачи к монтажному приспособлению для монтажа на кровле выработки. При этом подъемное устройство содержит башмак и по меньшей мере один рычаг, предназначенный для перемещения башмака с обеспечением его взаимодействия с указанным по меньшей мере одним щитом и перемещения указанного по меньшей мере одного щита. Подающее устройство содержит приводной узел и опору. Причем приводной узел взаимодействует с указанным по меньшей мере одним щитом и перемещает его к монтажному приспособлению, а опора поддерживает указанный по меньшей мере один щит, перемещаемый приводным узлом. 3 н. и 36 з.п. ф-лы, 39 ил.

Группа изобретений относится к горнопроходческой технике. Технический результат – увеличение степени механизации для комбинированного процесса крепления выработки. Горнопроходческая или выемочная машина, по одному из вариантов, содержит режущие инструменты, выполненные с возможностью перемещения по забою штрека и расположенные на стреле, и платформу, выполненную с возможностью перемещения в продольном направлении машины и несущую устройства крепления выработки. Устройства крепления выработки содержат крепежный манипулятор и устройство сверления и установки анкеров. Устройство сверления и установки анкеров прикреплено к подвижной платформе с возможностью поворота между исходным положением и рабочим положением, а крепежный манипулятор имеет телескопическую штангу, прикрепленную к подвижной платформе с возможностью поворота в вертикальном направлении и несущую захватное устройство для временного приема по меньшей мере одного крепежного элемента, в частности крепежной арки. Крепежный манипулятор и устройство сверления и установки анкеров прикреплены к подвижной платформе на предварительно заданном фиксированном расстоянии друг от друга с возможностью перемещения вместе с подвижной платформой между втянутым положением и положением со смещением вперед. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх