Щит для проходки тоннеля открытым способом Советский патент 1984 года по МПК E21D9/06 E21D11/08 

Изобретение относится к тоннельному строительству и касается щита для проходки тоннеля открытым способом.

Известен щит для проходки тоннеля открытым способом, включающий ножевую часть, опорную и хвостовую части, горизонтальные площадки с породоразрабатывающими органами 1.

Однако применение такого щита для проходки тоннелей ограничено, так как приводит к нарущению поверхности -улиц на больщом протяжении. При разработке грунта впереди щита с помощью экскаватора или ковшовых стругов, грунт в забое располагается под углом естественного откоса и для удержания его с боков необходимо применение жестких боковых элементов, выступающих вперед за пределы его основной конструкции. При этом длина щита значительно увеличивается и, тем самым, снижается его маневренность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является щит для проходки тоннеля открытым способом, включающий корпус, содержащий боковые стенки и гидроцилиндры подачи 2.

Недостатком щита является низкая надежность работы, обусловленная вращением щита вокруг продольной оси, возникающим в результате появления реактивного момента, допусков на форму корпуса щита, на расположение осей гидродомкратов и неравномерностифизико-механических

осей гидродомкратов и неравномерности физико-механических свойств грунта по поперечному сечению забоя и трассе.

Цель изобретения - повышение надежности работы щита.

Поставленная цель достигается тем, что в щите для проходки тоннеля открытым способом, включающем корпус, содержащий боковые стенки и гидроцилиндры подачи, верхние части боковых стенок снабжены балками, гидроцилиндрами управления и опорными лыжами, при этом гидроцилиндры управления установлены по обеим внешним сторонам боковых стенок, причем шток каждого из гидроцилиндров шарнирно соединен с балкой, а корпус - с опорной лыжей.

На фиг. 1 изображен щит, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в плане; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Щит для проходки тоннеля открытым способом включает корпус 1 с размещенными в нем гидроцилиндрами 2 подачи, боковые стенки 3 и хвостовую часть 4. Каждая из боковых стенок 3 щита снабжена в своей верхней части с внешней стороны на уровне земной поверхности опорной лыжей 5, гидроцилиндрами 6 управления, корпуса которых шарнирно соединены с опорными лыжами, при этом шток каждого гидроцилиндра шарнирно соединен с соответствующей балкой 7, укрепленной над лыжей 5.

Кроме того, щит содержит распределительную раму 8, секцию 9 обделки, боковые режущие кромки 10 ножевой части корпуса щита; режущие кромки 11 горизонтальных площадок 12; породоразрушающие органы 13, вертикальный короб 14, гидравлический грейферный ковш 15.

Щит для проходки тоннеля открытым спо0 собом работает следующим образом.

Щит, упираясь гидравлическими домкратами 2 через распределительную раму 8 в секцию 9 обделки, продвигается вперед. При этом боковые режущие кромки 10 но жевой части корпуса щита 1 и режущие

5 кромки 11 горизонтальных площадок 12 внедряются в грунт. Происходит частичное разрушение грунта внутри контура выработки.

Избыток грунта, располагающегося на

п горизонтальных площадках 12 под углом естественного откоса, с помощью породоразрушающих органов 13 или самостоятельно в результате движения щита перемещают к задним кромкам и сбрасывают в вертикальный короб 14. Из вертикального

5 короба 14 разрыхленный грунт удаляют с помощью экскаватора с гидравлическим грейферным ковщом 15.

После продвижения щита на величину, равную щирине секции 9 обделки, в пространство между корпусом 1 щита и ранее

0 смонтированной секцией обделки 9 производят монтаж очередной секции 9.

Далее щит, упираясь в секцию 9 обделки, вновь продвигается вперед. Одновременно с продвижением щита осуществляют работы по уплотнению стыков между

секциями гидроизоляции, обратной засыпке и др.

Прокладку осуществляют таким образом до тех пор, пока щит устойчиво идет по трассе и при этом нет отклонений щита в

0 плане и профиле, нет перекоса щита и его просадки. Однако после проходки нескольких метров тоннеля в силу сложного процесса взаимодействия щита с породой появляется тенденция к отклонению щита от трассы в плане или профиле. В этом

5 случае устранение возникших отклонений осуществляют путем преимущественного включения в работу соответствующей группы (верхней, нижней, боковой правой или левой) гидродомкратов 2. Управление щитом осуществляют тем легче, чем мень ще соотнощение его длины к поперечным размерам (высоте и ширине). При этом опорные лыжи 5 подняты под уровнем земной поверхности и не участвуют в ведении щита.

С При появлении перекоса щита (вращение щита вокруг продольной оси) включают в работу гидроцилиндры 6 управления. Опорная лыжа 5 опирается на грунт и

создает подъемную силу, устраняющую перекос.

Одновременное включение в работу гидроцилиндров 6 управления, размещенных по обеим сторонам корпуса 1 в его передней части, способствует поднятию ножевой части, а одновременное включение гидроцилиндров 6 управления, размещенных по обеим внещним сторонам корпуса 1 в его хвостовой части, способствует поднятию хвостовой части.

Одновременное включение в работу всех гидроцилиндров 6 управления, размещенных по обеим внещним сторонам корпуса 1 способствует удержанию щита от возможных просадок.

Включение гидроцилиндров 6 управления, с целью управления щитом, во всех указанных вариантах возможно как в процессе продвижения щита по трассе, так и при неподвижном щите.

Таким образом предлагаемая конструкция щита обеспечивает надежное ведение щита по трассе, что обеспечивает высокую надежность его работы и по сравнению с обычными способами строительства позволяет сократить длину участка занятого строительством, сохранить здания и сооружения, располагаемые вблизи трассы тоннеля, механизировать комплекс строительных работ при проходке открытым способом, снизить объемы и стоимость строительных работ, обеспечить нормальное и безопасные условия проходческих работ.

ЩИТ ДЛЯ ПРОХОДКИ ТОННЕЛЯ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ, включающий корпус, содержащий боковые стенки и гидроцилиндры подачи, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы щита, верхние части боковых стенок снабжены балками, гидроцилиндрами управления и опорными лыжами, при этом гидроцилиндры управления установлены по обеим внешним сторонам боковых стенок, причем щток каждого из гидроцилиндров шарнирно соединен с балкой, а корпус -I с опорной лыжей. (f О со со

4

Фиг.Ь