УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОКЛАДКИ ПОДЗЕМНЫХ ТОННЕЛЕЙ Российский патент 1997 года по МПК E21D9/00 

Изобретение относится к горной технике, а именно к проходческим устройствам, которые могут быть использованы для прокладки подземных тоннелей.

Известно устройство для возведения обделки подземного сооружения, включающее опалубку, связанную со щитом проходческого агрегата и трубопроводы для подачи схватывающего материала в пространство между опалубкой и породой. Устройство имеет перекрытую гибкой диафрагмой полость, заполненную рабочей средой под давлением. Такое устройство позволяет производить только обделку готового подземного сооружения и без армирования.

Известен проходческий комбайн, включающий корпус, ходовую часть, погрузочное устройство, стрелу, установленную с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальных плоскостях, рабочий орган с шарошками и нагревателями, заключенные на стреле и связанные с приводом вращения. Рабочий орган выполнен в виде шарового сегмента выпуклого к забою с радиусом сферы, равным радиусу поворота стрелы. Такой комбайн возможен только для проходки выработки, но он не укрепляет стенки тоннеля.

Известен проходческий щит, включающий корпус щита с дорожкой качения, на которой установлены опорные катки для вращения обечайки с режущим органом, погрузочными ковшами и периферийно расположенными элементами зацепления, которые установлены с возможностью зацепления, с приводной звездочкой привода, корпус которого закреплен на корпусе щита, на котором размещены гидродомкраты перемещения и конвейер. Обечайка снабжена кольцевой дорожкой с помощью поджимного ролика. Устройство выполнено в виде поджимного ролика, поджимающего к корпусу гидроцилиндром. Такой проходческий щит служит для проходки горной выработки, не производит укрепление стенок тоннеля, а также отсутствует механизм для укладки арматуры и распределительные сопла для гидроизоляции.

Целью изобретения является обеспечение непрерывной прокладки подземного тоннеля с одновременной укладкой арматуры, укреплением стенок тоннеля, прокладываемой железобетонной трубы и ее гидроизоляцией. Это достигается за счет того, что устройство имеет корпус цилиндрической формы и передвигается с помощью гусеничных тележек, каждая тележка имеет самостоятельный привод. Впереди корпуса установлен рабочий орган, который выполнен в виде конусного пропеллерного ножа сферической формы, приводимый во вращение через роликовый опрно-поворотный диск несколькими механизмами привода, установленными на внутреннем диаметре корпуса. Спиралевидная сфера ковша, пропеллерного ножа служит для приема разработанного грунта и его передвижения по спирали для дальнейшего опрокидывания в грунтоприемник.

Укрепление стенок тоннеля достигается тем, что по трубопроводу осуществляется подача бетонной смеси в пространство между корпусом и выходящей трубой с одновременной укладкой арматуры и навивкой армированной проволоки на арматуру.

Гидроизоляция наружной стенки выходящей железобетонной трубы достигается тем, что по трубопроводу подается гидроизоляционная смесь и через распределительные сопла, установленные по всему диаметру выходящей железобетонной трубы, производится подача гидроизоляционной смеси на наружную стенку выходящей трубы.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого устройства; на фиг.2 вид В (привод конусного пропеллерного ножа сферической формы); на фиг.3 вид А (привод для намотки армированной проволоки на арматуру); на фиг.4, 5 - конусный пропеллерный нож сферической формы.

Устройство состоит из корпуса 1 цилиндрической формы, ходовых тележек 2, конусного пропеллерного ножа сферической формы 3, механизмов привода 4, роликового опорно-поворотного диска 5, трубопровода для подачи бетонной смеси 19, трубопровода для подачи гидроизоляционной смеси 22, роликового опорно-поворотного диска 11 для намотки армированной проволоки. Механизма подъема головной части 9, ленточного транспортера 8.

Устройство имеет корпус 1 цилиндрической формы и передвигается с помощью тележки 2. Впереди корпуса 1 установлен конусный пропеллерный нож сферической формы 3 с режущими зубьями, который приводится во вращение через роликовый опорно-поворотный диск 5 тремя механизмами привода 4, установленными на внутреннем диаметре корпуса 1 через 120^o. Такое расположение позволяет снизить нагрузки на зубья роликового опорно-поворотного диска 5 механизмами привода 4. Для предотвращения деформации рабочего органа корпус 1 имеет центральную опору для оси рабочего органа. Роликовый опорно-поворотный диск 5 наружным диаметром крепится к корпусу 1 устройства, а к внутреннему диаметру крепится конусный пропеллерный нож сферической формы 3. Устройство передвигается с помощью тележки 2, каждая тележка имеет самостоятельный привод и поэтому устройство может поворачиваться в горизонтальной плоскости. С помощью механизмов подъема 9, которые имеют одну опору на корпусе устройства 1, а другую на ходовых тележках 2, устройство может поднимать головную часть. В связи с этим устройство может изменять движение в вертикальной плоскости.

Разработанный грунт поступает через загрузочное окно по направляющему лотку 7 на ленточный транспортер 8. Одновременно с разработкой грунта производится укрепление стенок тоннеля, которое достигается тем, что через роликовый опорно-поворотный диск 11 осуществляется одновременная укладка арматуры 14, которая вставляется в отверстия, расположенные равномерно по всему диаметру внутренней обоймы.

Навивка армированной проволоки 15 на арматуру 14 производится через направляющий ролик 17. Бухта с армированной проволокой устанавливается на средней обойме роликового опорно-поворотного диска 11 и, вращаясь по окружности, сматывает проволоку 15 с барабана 16.

Железобетонная труба получается в результате того, что в образовавшееся пространство 20, при движении устройства, подается под давлением по трубопроводу 19 бетонная смесь между корпусом 1 и внутренней трубой 10, которые служат скользящей опалубкой. В связи с малой скоростью передвижения устройства бетонная смесь застывает и из устройства выходит железобетонная труба. На выходящую железобетонную трубу по трубопроводу 22 подается гидроизоляционная смесь, которая поступает по выходящим соплам 23 и заливает трубу равномерным слоем.

Использование: относится к устройствам для прокладки подземных тоннелей. Сущность изобретения: устройство для прокладки подземных тоннелей включает корпус, ходовую часть, погрузочное приспособление, рабочий орган, опорно-поворотный диск, связанный с рабочим органом, и привод опорно-поворотного диска. Оно снабжено механизмом для укладки арматуры и навивки на нее проволоки, установленным на опорно-поворотном диске перед ним с возможностью одновременной укладки арматуры и навивки проволоки на арматуру за диском по ходу перемещения устройства с образованием трубы, трубопроводом для подачи бетонной смеси в пространство между трубой и корпусом для образования выходящей трубы, и распределительными соплами для подачи гидроизоляционной смеси на наружную поверхность выходящей трубы. 5 ил.

Устройство для прокладки подземных тоннелей, включающее корпус, ходовую часть, погрузочное приспособление, рабочий орган, опорно-поворотный диск, связанный с рабочим органом, и привод опорно-поворотного диска, отличающееся тем, что оно снабжено механизмом для укладки арматуры и навивки на нее проволоки, установленным на опорно-поворотном диске перед ним с возможностью одновременной укладки арматуры и навивки проволоки на арматуру за диском по ходу перемещения устройства с образованием трубы, трубопроводом для подачи бетонной смеси в пространство между трубой и корпусом для образования выходящей трубы и распределительными соплами для подачи гидроизоляционной смеси на наружную поверхность выходящей трубы.