Проходческий щит Советский патент 1986 года по МПК E21D9/06 E21D11/10 

Изобретение относится к тоннелестроению и может быть использовано для проходки тоннелей щитовым способом с возведением монолитно-прессованной бетонной обделки.

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет уменьшения усилий передвижения щита и снижения нагрузки на хвостовую оболочку.

На фиг. 1 показан проходческий щит, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1,; на фиг. 3 - узел I на фиг, I; на фиг, 4 - сечение Б-Б на фиг, 2; на фиг. 5-се- -чение В-В на .фиг, 4,

Проходческий щит содержит корпус 1, в котором установлены щитовые гидродомкраты 2, В зойе хвостовой оболочки 3 корпуса 1 размещено прессующее кольцо. 4, связанное с щитовьг- ми тидродомкратами 2,

Хвостовая оболочка 3 состоит из двух частей: переднего цилиндрического участка 5 и заднего конического участка 6, .

Состоящая из отдельных секций механизированная опдлубка 7 служит для бетонирования монолитно-прессованИой обделки 8j образуя ее внутреннюю поверхность. Наружная поверхность обделки 8 образуется хвостовой оболочкой 3 и стенками выработки 9, Для подачи бетонной смеси в заопалубочное

бетонируемую обделку 8 и в начальный период перемещается относительно цилиндрического участка 5 хвостовой . оболочки , отжимая воду из бетонной

5 смеси. Затем, преодолев сопротивление передвижению, щит начинает внедряться в забой, при этом прессующее кольцо 4 перемещается в зону конического участка 6 хвостовой оболочки 3 и начи

10 нается прессование бетонной смеси. Благодаря конической форме участка 6 оболочки щита, переформовка бетонной смеси происходит одновременно по всей длине заходки бетонирования, при этом

15 условия переформовки улучшаются, так как при движении щита наружная поверх ность прессуемой обделки постоянно обнажается,

Сложившаяся к концу прессования и

20 переформовки структура бетона в дальнейшем не нарушается. При оболочке конической формы, усилие, необходимое для передвижения щита, уменьшается по сравнению с тем, которое развивается

в щите с цилиндрической оболочкой, так как защемление оболочки коничес- кой формы преодолевается значительно легче, как только произойдет малейший отрыв хвостовой оболочки 3 от обдел30 ки 8, дальнейшего контакта между ко нусными поверхностями и забетонированной обделки не будет, что значительно улучшает маневренность щита.

40

.При цилиндрической оболочке кон-

пространство служит бетоновод (не по- 35 . оболочкой и обделкой имет казан) ,

На торцовой поверхности прессутцего кольца 4, обращенной к бетонируемой .обделке 8, расположены направляющие 10, в которых подвижно установлены скользуны 11, именмцие в поперечном сечении клиновидную форму,, В скользу- нах 11 предусмотрены пазы 12 для направляющих 10, Скользуны 11 размещены по периметру прессующего кольца 4 и снабжены уплотнениями 13, Прессующее кольцо 4 тоже снабжено уплотнениями 14,

Между скользунами 11 и корпусом прессующего кольца 4 размещены упру-

45

ет место все то время, пока обделка находится в зоне хвостовой оболочки 3 щита.

Коническая форма оболочки способствует также тому, что при взаимных перекосах корпуса 1 щита и механи-. зированной опалубки 7, которые имеют место в процессе эксплуатации, главным образом при .маневрах щита, не образуется бетонного клина между хвостовой оболочкой 3 и секцией опалубки 7, вследствие чего бетонная смесь прессуетсяi не вызьтая дополнительных нагрузок на хвостовую оболочку 3, что повьщгает ее надежность.

50

гие элементы, например пружины 15, устанавливаемые в защитные стаканы 16 и 17 или гидроцилиндры (не показаны) о .

Проходческий щит работает следующим образом.

Усилием щитовых гидродомкратов 2 прессующее кольцо 4 воздействует на

бетонируемую обделку 8 и в начальный период перемещается относительно цилиндрического участка 5 хвостовой . оболочки , отжимая воду из бетонной

смеси. Затем, преодолев сопротивление передвижению, щит начинает внедряться в забой, при этом прессующее кольцо 4 перемещается в зону конического участка 6 хвостовой оболочки 3 и начи-

нается прессование бетонной смеси. Благодаря конической форме участка 6 оболочки щита, переформовка бетонной смеси происходит одновременно по всей длине заходки бетонирования, при этом

условия переформовки улучшаются, так как при движении щита наружная поверхность прессуемой обделки постоянно обнажается,

Сложившаяся к концу прессования и

переформовки структура бетона в дальнейшем не нарушается. При оболочке конической формы, усилие, необходимое для передвижения щита, уменьшается по сравнению с тем, которое развивается

в щите с цилиндрической оболочкой, так как защемление оболочки коничес- кой формы преодолевается значительно легче, как только произойдет малейший отрыв хвостовой оболочки 3 от обделки 8, дальнейшего контакта между ко нусными поверхностями и забетонированной обделки не будет, что значительно улучшает маневренность щита.

. оболочкой и обделкой имет

ет место все то время, пока обделка находится в зоне хвостовой оболочки 3 щита.

Коническая форма оболочки способствует также тому, что при взаимных перекосах корпуса 1 щита и механи-. зированной опалубки 7, которые имеют место в процессе эксплуатации, главным образом при .маневрах щита, не образуется бетонного клина между хвостовой оболочкой 3 и секцией опалубки 7, вследствие чего бетонная смесь прессуетсяi не вызьтая дополнительных нагрузок на хвостовую оболочку 3, что повьщгает ее надежность.

При перемещении прессующего кольца 4 относительно хвостовой оболочки 3 между ними образуется кольцевой зазор, который на коническом участке 6 оболочки увеличивается в процессе прессования обделки 8, Под воздействием составляющей усилия прессования скользуны 11, перемещаясь по направ-

ляющим 10, прижимаются к внутренней хвостовой оболочки 3, уплотняя обра зующийся между прессующим кольцом 4 .и оболочкой зазор.

Предусматриваемые упругие элементы, например, пружины 15 или гидроци линдры (не показаны),-размещенные между прессующим кольцом 4 и скользуна- ми 11, создают дополнительные усилия, прижимающие скользуны 11 к хвостовой

оболочке 3, уплотняя кольцевой зазор между «ими.

При применении изобретения по сравнению с прототипом будет увеличена несущая способность сооружаемого тоннеля, повысится его водонепро ницаемость, улучшится управление щитом и повысится производительность проходки.

S . / .//

. / ./

4о( чуч

фиг.З

6-5

Ю

16

Редактор М, Товтин

Составитель В. Пономарева

Техред И . Бонкало Корректор Г. Решетник

3792/35

Тираж 470 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фи2:5