Проходческий щит Советский патент 1984 года по МПК E21D9/06 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для использова ния при сооружении протяженных горных выработок, строительстве метрополитенов, коммуникационных тоннелей коммунального хозяйства и другик подземных сооружений.

Известен щит для проходки тоннелей, включаквдий оболочку,опорно-ножевое кольцо с вибробулавами, установленными по всему внутреннему контуру кольца l .

Недостатками данного проходческого щита являются большая масса и громозкость конструкции, необходимость создания больших усилий по перемещению щита.

Наиболее близким к изобретению по технической ,сущности является проходческий щит, включающий оболочку с ножевой частью и уступом, бетоноводы для подачи раствора в заопалубочное пространство щита и механизм перемещения последнего

2 .

Недостатком известного устройств является низкая производительность процесса проходки, обусловленная необходимостью продувания труб бетоновода назсщ навстречу бетону и ожидания окончания.процесса эатвердевания бетона, с последующим преодолеНием сил прилипания оболочки к бетонной крепи.

Целью изобретения является повышение производительности процесса проходки.

Поставленная цель достигается те что в проходческом щите, включающем оболочку с ножевой частью и уступом, бетоноводы для подачи раствора в заопалубочное пространство щита и механизм перемещения последнего, механизм его перемещения выполнен в виде двух коаксиально расположенных вибровозбудителей, имеющих горизонтальные оси вращения и установленных на внутренней стороне оболочки симметрично относительно продольной оси щита, при этом уступ оболочки взаимодействует с подаваемым раствором.

На фиг. 1 изображена горная выработка, сооружаемая с помощью предлагаемого проходческого щита, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Проходческий щит состоит из оболочки 1, на которой закреплено опорно-ножевое кольцо 2 с уступом 3, соединенное кольцевым зазором с заопалубочным пространством 4. Оболочка 1 своей внешней поверхностью контактирует с бетонной крепью 5. К опорно-ножевому кольцу прикреплены два коаксиальных центробежных

вибровозбудителя 6 с горизонтальной осью 7 вращения, расположенной впереди и выше центра 8 массы щита. К уступу 3 опорно-ножевого кольца 2 подведен бетоновод 9. Шит вплот ную придвинут к забою 10 выработки.

Устройство работает следующим образом.

В пространство между горной выработкой и оболочкой 1 через бетоново 9 подают под давлением бетонную смесь. Вращая центробежные вибровозбудители 6, создают вынуждающие силы и моменты, которые значительно снижают диссипативные силы сопротивления перемещению проходческого щита. Постоянно направленное давление бетонной смеси, складываясь с вынуждающими силами, вызывает дозированное перемещение щита. Это сопровож даетснеодновременным заполнением закрепного пространства бетонной смесью. Последняя в закрепном пространстве подвергается равномерному виброуплотнению и опрессовке, отдает излишки воды и приобретает высокую жесткость. Отделенная жидкая фаза бетонной смеси проникает в трещины окружающих пород массива и упрочняет их, а также, попадая на внешнюю поверхность трения крепи-оболочки .1, играет роль смазки. После щита в выработке образуется гладкая, высокопрочная и водонепроницаемая бетонная крепь-5. Изменяя направление и разность фаз вращения центробежных вибровозбудителей б, управляют перемещением проходческого щита. Расположение оси 7 вибровозбудителей 6 впереди и выше центра массы проходческого щита обеспечивает виброустойчивость его ориентации в пространстве. Перемещение Щита вперед происходит по мере выемки горной массы в забое 10.

Таким образом, предлагаемая конструкция проходческого щита позволяет добиться простоты конструкции, значительного уменьшения веса, высокой мобильности и удобства управления перемещением щита, возможности сооружения горных выработок с различным углом наклона в восходящем и нисходящем порядках, полного совмещения процессов выемки горной массы и крепления выработки, высокой степени опрессовки бетонной смеси при равномерной прочности и гладкой поверхности бетонной крепи, отсутствия участков с пониженной водонепроницаемостью. Эти преимущества обеспечивавзт повышение скорости сооружения горных выработок произвольного направления при высокой степени механизации процессов проходческого цикла.

5А-А f

{

//. ////А А

ПРОХОДЧЕСКИЙ ЩИТ, включаю «ий оболочку с ножевой частью и уступом, бетоноводы для подачи раствора в заопалубочное пространство щита и механизм перемещений последнего, о тли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьаиения производительности проце ;са проходки, механизм перемещения щита выполнен в виде двух коаксиально расположенных вибровозбудителей, имеющих горизонтальные оси вращения и установленных на внутренней стороне оболочки симметрично относительно продольной оси щита, при этом уступ оболочки взаимодействует с подаваемым растворе . Ю СП ОЭ |

//// /// /У/У/ / ;/ / ///

У /УУФиг. 2