Устройство для возведения обделки подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона

 

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано при изготовлении тоннелей при помощи щитовой проходки. Технический результат заключается в повышении производительности процесса обделки подземного сооружения, качества возводимой обделки, упрощении конструкции и повышении ее надежности. Устройство для возведения обделки подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона содержит щит со щитовыми гидродомкратами, пресс-кольцо и опалубку, состоящую из соединенных между собой прессующей и формирующих секций, гидроцилиндры, связанные с прессующей секцией опалубки и корпусом щита. Щитовые гидродомкраты соединены с пресс-кольцом. Каждый гидроцилиндр шарнирно соединен с прессующей секцией и корпусом щита. Нижняя ножевая часть основания корпуса выполнена плоской и расположена под острым углом к образующей основания, а задний внутренний конец хвостовой части выполнен в виде торовой поверхности. Плоская поверхность нижней ножевой части основания корпуса может иметь ребро жесткости. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области подземного строительства, а именно к устройствам для возведения обделки подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, и может быть использовано при изготовлении тоннелей при помощи щитовой проходки.

Известно устройство для возведения обделки подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, включающее опалубку, торцевую опалубку, взаимодействующую с щитовыми домкратами, и подающий бетонопровод, причем устройство снабжено поддерживающей опалубкой с регулируемой жесткостью (патент Российской Федерации N 2088761 по кл. E 21 D 11/10 от 21.08.97 г.).

Недостатком данной конструкции является сложность конструкции, при помощи элементов которой достигается определенная скорость движения смеси и средств, обеспечивающих определенное давление в так называемой "форкамере".

Известно также устройство для возведения обделки подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, содержащее проходческий щит, опалубку, состоящую из нескольких секций, а каждая секция - из нескольких продольных элементов, соединенных между собой стыковочными узлами, причем два соседних элемента соединены при помощи соединительного шарнира (А.с. СССР N 1234644 по кл. E 21 D 11/10 от 30.05.86 г.).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием узлов, предназначенных для сжатия и разжатия опалубки, низкое качество обделки из-за возможного разрушения бетона при выходе щита и возможного непредсказуемого изменения направления и "клевание" щита, обусловленное неоднородностью грунта.

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению по совокупности признаков является устройство для возведения обделки подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, описанное в а.с. СССР N 750084 по кл. E 21 D 9/06 от 23.07.80 г., содержащее щит со щитовыми гидродомкратами, пресс-кольцо и опалубку, состоящую из соединенных между собой прессующей и формирующей секций, гидроцилиндры, связанные с прессующей опалубкой и корпусом щита, причем щитовые гидродомкраты соединены с пресс-кольцом. Устройство также снабжено кронштейном, закрепленным в корпусе, и дополнительными гидродомкратами, связанными с плитами.

Недостатком данной конструкции является сложность конструкции и относительно низкое качество обделки, вызванное наличием усилий, нарушающих целостность обделки.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении качества возводимой обделки, упрощение конструкции и повышение ее надежности.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для возведения обделки подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, содержащем щит со щитовыми гидродомкратами, пресс-кольцо и опалубку, состоящую из соединенных между собой прессующей и формирующей секций, гидроцилиндры, связанные с прессующей секцией опалубки и корпусом щита, причем щитовые гидродомкраты соединены с пресс-кольцом, каждый гидроцилиндр шарнирно соединен с прессующей секцией и корпусом щита, причем, нижняя ножевая часть основания корпуса выполнена плоской и расположена под острым углом к образующей основания, а задний внутренний конец хвостовой части выполнен в виде торовой поверхности, при этом плоская поверхность нижней ножевой части основания корпуса снабжена ребром жесткости.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства для возведения обделки подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона. Фиг. 2-5 иллюстрируют процесс возведения подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона.

Устройство содержит щит с корпусом 1 и с хвостовой частью 2, щитовые гидродомкраты 3, закрепленные на корпусе щита, пресс-кольцо 4, опалубку, состоящую из соединенных между собой прессующей секции 5 и формующих секций 6, гидроцилиндры 7, шарнирно соединенные с прессующей секцией и корпусом щита. В стенке прессующей секции 5 опалубки встроен узел 8 с шибером (на фиг. 1 условно не показан) для подачи бетонной смеси. Нижняя ножевая часть основания 9 корпуса щита 1 выполнена плоской и расположена под острым углом к образующей основания и снабжена ребром жесткости 10 для обеспечения стабилизации направления движения щита. Задний внутренний конец хвостовой части корпуса выполнен в виде торовой поверхности 11.

Устройство работает следующим образом. В полость, образованную рабочей поверхностью пресс-кольца, внутренней поверхностью хвостовой части 2 и внешней поверхностью опалубки, подается бетонная смесь через узел подачи 8 (фиг. 2) с последующим закрытием шибера. Затем при помощи щитовых гидродомкратов 3, связанных с пресс-кольцом 4, осуществляют прессование бетонной смеси с одновременным продольным перемещением корпуса щита 1 (фиг. 3) на величину хода штока гидродомкратов. После времени, необходимого для начального схватывая бетона, под действием гидроцилиндров 7 осуществляется перемещение опалубки за щитом, при этом пресс-кольцо 4 удерживается в положении, показанном на фиг. 4, и затем пресс-кольцо возвращается в исходное положение, как на фиг. 2, и новый цикл возведения обделки повторяется снова.

Наличие шарнирной связи каждого гидроцилиндра 7 с прессующей секцией и корпусом щита исключают жесткую связь секций с корпусом, что позволяет снизить усилия между опалубкой и бетоном при очередном перемещении опалубки, а наличие плоской поверхности в передней части основания и использование торовой поверхности в хвостовой части корпуса усиливают эффект снижения усилия трения, что, в конечном итоге, повышает качество возводимой обделки.

Формула изобретения

1. Устройство для возведения обделки подземного сооружения из монолитно-прессованного бетона, содержащее щит со щитовыми гидродомкратами, пресс-кольцо и опалубку, состоящую из соединенных между собой прессующей и формирующих секций, гидроцилиндры, связанные с прессующей секцией опалубки и корпусом щита, причем щитовые гидродомкраты соединены с пресс-кольцом, отличающееся тем, что каждый гидроцилиндр шарнирно соединен с прессующей секцией и корпусом щита, причем нижняя ножевая часть основания корпуса выполнена плоской и расположена под острым углом к образующей основания, а задний внутренний конец хвостовой части выполнен в виде торовой поверхности.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что плоская поверхность нижней ножевой части основания корпуса снабжена ребром жесткости.

РИСУНКИ

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