Проходческий щит Советский патент 1984 года по МПК E21D9/06 E21D9/04 

Изобретение относится к горному делу, а именно к строительству капитальных горных выработок, и может быть использовано при проходке по неустойчивым обводненным породам, склонным к выносу.

Известен проходческий щит для проходки в неустойчивой водоносной среде, имеющий головную часть с рабочими камерами и гидроразмывные устройства 1.

Недостатком указанного проходческого щита является то, что он не обеспечен средствами защиты от выноса горной породы изпод ножа щита.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является проходческий щит, содержащий ножевую часть с перфорацией и расположенную в ножевой части вакуумную камеру, заполненную фильтрующим материалом 2.

Недостатком известного щита является то, что при щитовой проходке с водопонижением происходит ослабление породного массива, что не исключает возможность выноса пород из-под ножа щита при наличии остаточного напора.

Цель изобретения - повыщение эффективности проходки по водоносным грунтам путем предотвращения выноса грунта из-под ножевой части щита.

Поставленная цель достигается тем, что в проходческом щите, содержащем ножевую часть с перфорацией и расположенную в ножевой части вакуумную камеру, заполненную фильтрующим материалом, вакуумная камера выполнена из отдельных секций, каждая из которых щарнирно закреплена на режущей кромке ножевой части щита с возможностью принудительного поворота в радиальном направлении относительно продольной оси щита, а в ножевой части выполнены П-образные вырезы, в которые пропущены боковые и верхние стенки вакуумных камер.

На фиг. 1 изображен проходчески11 щит, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - вакуумная камера в выдвинутом положении; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. S (развертка опорного кольца).

Проходческий щит состоит из ножевой части I, опорного кольца, представляющего собой корпус из внещней 2 и внутренней 3 оболочек, силовых домкратов 4 и манжеты 5.

Ножевая часть 1 выполнена из отдельных секций 6. Каждая режущая кромка секции 6 соединена с нижней кромкой 7 опорного кольца посредством щарнира 8, а сама секция 6 снабжена приводом 9.

В каждой секции 6 ножевой части 1 расположены вакуумные камеры 10. Сферическая поверхность каждой секции 6 имеет перфорацию 11.

Нижняя часть опорного кольца (внещняя оболочка 2) имеет П-образный вырез 12 для выхода секций 6 за контур щита и отверстия 13, расположенные на поверхности

оболочки 2 и ограниченные упомянутым вырезом 12. При этом рнещняя оболочка 2 входит в проем ножевой части (вакуумных камер 10) и оканчивается кромкой 7 с шарниром 8.

Во внутренних плоскостях вакуумных камер 10, заполненных фильтрующим материалом, расположены водоприемники 14.

Для жесткости выполнены распоры 15. Привод выполнен в виде двигателя 16 и червячной передачи: червячного колеса 17 и

червяка 18. Двигатель 16 с червячным колесом 17 закреплены на опорном кольце. Червяк 18 закреплен на секции 6 и закрыт гофрой 19. Сферическая поверхность каждой секции 6 выполнена с перфорацией 11, исключая места установки червячной передачи (крайние точки каждой секции 6). К внутренней оболочке 3 опорного кольца прикреплен рабочий полок 20.

Силовые домкраты 4 (со штоками 21) необходимы для отталкивания от постоянной крепи 22 всей конструкции щита.

Проходческий щит работает следующим образом.

Передвижение щита на забой осуществляется путем выдЕшжения щтоков 21 силовых домкратов 4, распирающихся в постоянную крепь 22. Проходка участка ствола со сложными гидрогеологическими условиями, не исключающими возможность выноса пород из-под ножевой части 1, происходит следующим образом.

За счет включения привода 9 двигателя

16 через червячную передачу (червячное колесо 17 и червяк 18) осуществляется поворот со стороны ожидаемого выноса определенной секции 6 ножевой части 1. Червяк 18 во время работы находится под защитой

гофры 19.

Выдвижением секции 6 через П-образные вырезы 12 во внещней оболочке 2 достигается уплотнение окружающих пород в районе забойной части. Жесткость секций обеспечена распорами 15.

Одновременно включаются в работу водоприемники 14, которые через перфорацию 11 на сферических поверхностях секций 6 и отверстия 13 осуществляют откачку воды по магистрали (не показана) в водосборники

или на поверхность.

Водозабор осуществляется через выдвинутые за контур щита вакуумные камеры с уплотнением окружающих пород.

С целью улучшения водоотлива возможна установка отстойников (не показаны) на рабочем полке щита, в которых аккумулируется и осветляется откачиваемая вода. После проведения работ по осушению, выемке породы и установке очередного

кольца постоянной крепи секции устанавливаются в свое первоначальное положение (в обратной последовательности), и проходческий щит задавливается на очередную заходку. Затем процесс выдвижения секций (уплотнения) с водозабором повторяется аналогично описанному.

Таким образом, предлагаемая конструкция проходческого щита позволит снизить проникновение зависшей за оболочкой щита

воды из-под ножа щита и улучшить условия работы манжеты 5, т.е. исключить возможность выноса пород.

Такая конструкция проходческого щита одновременно позволяет осуществлять и вождение, т.е. при необходимости отклонить щит в одну из сторон производят выдвижение секций с противоположной стороны и осуществляют передвижение щита на очередную заходку.

10 о Bifff А

ZA

//

Фиг.