ПРОХОДЧЕСКИЙ ЩИТ Российский патент 2002 года по МПК E21D9/06 E21D11/10 

Изобретение относится к подземному строительству, в частности к строительству тоннелей с использованием проходческих щитов со скользящей опалубкой, и может быть использовано при сооружении подземных сооружений из монолитно-прессованного бетона.

Известен щит со скользящей опалубкой для возведения обделки тоннелей, содержащий формующую секцию, жестко соединенную со щитом, и посредством переходной секции связанную с поддерживающими секциями с возможностью изгиба в вертикальной и горизонтальной плоскостях (а.с. СССР 334359, кл. Е 21 D 11/10 от 1970 г.).

Недостатком данной конструкции является малая возможность маневрирования формующей секции опалубки относительно переходной секции, а также низкая надежность конструкции, обусловленная тем, что возможно заклинивание прессующего кольца и хвостовой оболочки щита.

Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному по совокупности существенных признаков является проходческий щит, содержащий корпус, формующую секцию опалубки, соединенную с корпусом, переходные секции опалубки и поддерживающую секцию, при этом торцевые поверхности переходных секций и поддерживающей секции выполнены сферическими с возможностью поворота указанных секций по поверхности сферы с осью вращения на продольной оси щита, узел соединения секций опалубки в виде гибкого троса, запасованного в роликовые блоки и закрепленного с возможностью регулировки его натяжения (а. с. СССР 935622, кл. Е 21 D 11/00 от 15.06.1982 г.).

Недостатком данного устройства является то, что роликовые блоки расположены на всех переходных секциях опалубки и элементы натяжения гибкого троса закреплены на каждой из них, что затрудняет регулировку и контроль натяжения между секциями на одно усилие. В результате возможно раскрытие стыка наименее затянутого узла соединения, приводящее к затеканию бетонной смеси в раскрывшееся пространство и, как следствие, к поломке устройства и ухудшению качества обделки тоннеля.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении эксплутационной надежности и качества обделки подземного сооружения.

Поставленная задача решается за счет того, что в проходческом щите, содержащем корпус, формующую секцию опалубки, соединенную с корпусом щита, переходные секции опалубки и поддерживающую секцию, торцевые поверхности переходных секций и поддерживающей секции выполнены сферическими с возможностью поворота указанных секций по поверхности сферы с осью вращения на продольной оси щита, узел соединения секций опалубки - в виде гибкого троса, запасованного в роликовые блоки и закрепленного с возможностью регулировки его натяжения, роликовые блоки закреплены на внутренней поверхности формующей секции и внутренней поверхности поддерживающей секции и связаны между собой общим запасованным гибким тросом, при этом каждая переходная секция и поддерживающая секция выполнены составными в радиальном направлении из сегментов, между которыми установлены трапецеидальные клинья, разъемно закрепленные через упругие элементы на внутренней поверхности каждой секции.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволили установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками заявленного изобретения, изложенных в формуле изобретения.

На фиг.1 представлен общий вид проходческого щита.

На фиг.2 - сечения А-А и Б-Б на фиг.1.

На фиг.3 - выноска В на фиг.1.

На фиг.4 - сечение Г-Г на фиг.2.

На фиг.5 - выноска Д на фиг.2.

Проходческий щит содержит корпус 1, пресс-кольцо 2, формирующую 3 секцию опалубки, переходные 4 секции опалубки, торцевые поверхности 5 каждой из которых выполнены сферическими, поддерживающую секцию 6, торцевая поверхность которой со стороны переходных секций выполнена также сферической. На внутренних поверхностях формующей секции 3 и поддерживающей секции 6 закреплены роликовые блоки 7, связанные между собой общим запасованным гибким тросом 8, концы которого закреплены в узле натяжения троса 9, выполненного в виде резьбового механизма 10, расположенного в скобе 11. Каждая переходная секция 4 и поддерживающая секция 6 выполнены составными в радиальном направлении из сегментов 12 и 13, между которыми расположены трапецеидальные клинья 14, закрепленные на внутренней поверхности сегментов 12 и 13 при помощи болтов соединений 15 через упругие элементы 16.

Проходческий щит работает следующим образом.

После закачивания бетонной смеси пресс-кольцом 2 осуществляют ее прессование с одновременным движением щита на забой. В процессе перемещения щита при изменении направления движения формующая секция 3, соединенная с корпусом 1, поворачивается относительно секций 4 и 6 за счет скольжения по сферической поверхности стыкуемых торцевых частей секций вокруг центра вращения, расположенного на продольной оси щита. В этом случае, в зависимости от величины и направления отклонения корпуса щита будет изменяться и угол поворота в узле соединения секций опалубок, изменяя расстояние между секциями на разных сторонах (уменьшаясь на внутренней стороне поворота и увеличиваясь на внешней). Однако суммарное изменение будет равно нулю, автоматически компенсируясь за счет наличия в узле соединения гибкого троса, запасованного в роликовых блоках. Наличие трапецеидальных клиньев 14, установленных через упругие элементы 16, позволяет деформироваться секциям опалубки в радиальном направлении в пределах упругих деформаций, что исключает возможность заклинивания секций опалубки на криволинейных участках трассы при отклонении секции опалубки в стадии схватывания и твердения бетонной смеси.

Такая конструкция устройства позволяет обеспечить одинаково плотный контакт между стыкуемыми секциями опалубки за счет наличия общего троса, проходящего через все секции опалубки, что повышает эксплуатационную надежность проходческого щита и качество обделки подземного сооружения.

Изобретение относится к подземному строительству, в частности к строительству тоннелей с использованием проходческих щитов со скользящей опалубкой, и может быть использовано при сооружении подземных сооружений из монолитно-прессованного бетона. Задача изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности и качества обделки подземного сооружения. Проходческий щит содержит корпус, формующую секцию опалубки, соединенную с корпусом щита, переходные секции опалубки и поддерживающую секцию. Торцевая поверхность переходных секций и поддерживающей секции выполнены сферическими с возможностью поворота по поверхности сферы с осью вращения на продольной оси щита. Узел соединения секций опалубки выполнен в виде гибкого троса, запасованного в роликовые блоки и закрепленного с возможностью регулировки его натяжения. Одна группа роликовых блоков закреплена на внутренней поверхности формующей секции, а другая - на внутренней поверхности поддерживающей секции, связанных между собой общим запасованным гибким тросом. Каждая переходная секция и поддерживающая секция выполнены составными в радиальном направлении из сегментов, между которыми установлены трапецеидальные клинья, разъемно закрепленные через упругие элементы на внутренней поверхности каждой секции. 5 ил.

Проходческий щит, содержащий корпус, формующую секцию опалубки, соединенную с корпусом щита, переходные секции опалубки и поддерживающую секцию, торцевые поверхности которых выполнены сферическими с возможностью поворота указанных секций по поверхности сферы с осью вращения на продольной оси щита, узел соединения секций опалубки в виде гибкого троса, запасованного в роликовые блоки и закрепленного с возможностью регулировки его натяжения, отличающийся тем, что роликовые блоки закреплены на внутренней поверхности формующей секции и внутренней поверхности поддерживающей секции и связаны между собой общим запасованным гибким тросом, при этом каждая переходная секция и поддерживающая секция выполнены составными в радиальном направлении из сегментов, между которыми установлены трапецеидальные клинья, разъемно закрепленные через упругие элементы на внутренней поверхности каждой секции.