Укладчик элементов тоннельной обделки Советский патент 1988 года по МПК E21D13/04 

t 1 S

со

со

00

to

со

Изобретение относится к подземному строител7эству н может быть использовано при возведении обделки перегонных тоннелей метрополитена и при- тоннельных выработок различных размеров и очертаний.

Известны укладчики, предназначенные для монтажа тоннельных обделок определенных диаметров, содержащие основание, имеющее возможность передвижения вдоль оси то1П1еля, и установленный на нем рычаг, оборудованный механизмом вращения и выдвижным захватом тюбингов.

Для использования этих укладчиков необходимо перед началом работы создавать подземную монтажную камеру из-за их больших габаритов. Эта работа требует большой затраты ручного. труда, причем она ведется в неудовлетворительных в отношении техники безопасности условиях. Известные укладчики не могут обеспечить сборку первых двух колец обделки (так называемых прорезных колец) в начале проходки тоннеля при выходе из выработки сравнительно малого сечения, например штольни

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является укладчик элементов тоннельной обделки, включающий основание с закрепленной на нем стрелой, имеющей смонтированный на стреле рычаг с за- хватом для элементов обделки и механизм подъема ее относительно продольной оси укладчика в вертикальной плоскости.

Кинематическая схема укладчика позволяет осуществить сборку первых двух (прорезных) колец обделки. Однако для того чтобы уложить элемен обделки в требуемое место, необходимо развернуть рычаг укладчика, за- хватить элемент обделки, повернуть рычаг уже вместе с элеме)1том обделки в первоначальное положение и установить этот элемент в проектное положение. При этом кинематическая схема укладчика не позволяет рычагу перемещать укладываемый элемент в плоскост возводимого кольца обделки, в результате чего траектория движения подачи элементов достаточно сложная, что значительно усложняет весь процесс укладки элементов обделки.

Кроме того, данный укладчик не обеспечивает возможность установки н

5

5

0

0 5

0 5 Q е

нем рабочих площадок, что позволило бы осуществить комплексную разработку ,и крепление тоннеля,а его выносные опоры препятствуют доступу к забою транспортных средств для уборки грунта и доставки различных материалов и оборудования;

Цель изобретения - повышение производительности установки и улучшение условий труда при сборке первых колец обделки путем обеспечения перемещения укладываемых элементов обделки в плоскости возводимого кольца.

Поставленная цель достигается тем, что в укладчике элементов тоннельной обделки, включающем-основание с закрепленной на нем стрелой, имеющей смонтированный на ней рычаг с захватами для элементов обделки и механизм подъема ее относительно продольной оси укладчика в вертикальной рлоскости, стрела установлена с возможностью поворота вокруг своей продольной оси и подъема параллельно оси укладчика, при этом рычаг стрелы выполнен в виде шарнирного четырехзвен- ника, одно из звеньев которого неподвижно закреплено на стреле, а на консольном конце противоположного звена шарнирно установлен захват для элементов обделки.

Кроме того, механизм подъема стрелы выполнен в виде приводного шарнирного четырехзвенника.

На фиг.1 показан укладчик (продольный) со- стрелой в верхнем положе НИИ,общий вид на фиг.2 - укладчик со стороны забоя (рычаг в поднятом положении) на фиг.З - укладчик (продольный) со стрелой в нижнем положении, общий вид на фиг.4 - укладчик со стороны забоя, стрела расположена в нижнем положении, захват рычага максимально приближен к стреле, а также крайние (верхние и нижние) положения захвата в вертикальной

ПЛОСКОСТИ

Укладчик элементов тоннельной обделки содержит (фиг.1) основание 1, выполненное в виде портальной конструкции с двумя ходовыми балками 2, опирающимися своими колесами 3 на ходовые рельсы 4.

Портальная конструкция основания 1 представляет собой портал 5,на котором шарнирно закреплено звено 6, состоящее из двух балок, жестко соединеиньк между собой трубчатой распоркой 7. Звено 6 шарннрно соединено с гндроцилиндрами 8, опирающимися шарнирами 9 на ходовые балки 2.

На передних концах звена 6 на шарнирах 10 установлена опорная балка 11, соединенная шарнирами 12 с тягами 13, противоположные концы которых шарнирйми 14 соединены с порта- лом 5.

В опорной балке 11 размеп1ена стрела 15, несущая рычаг 16 укладчика и имеющая возможность вращения вокруг Собственной оси от механизма 17 враще- ния,прикрепленного к опорной балке 11 .

Звено 6, опорная балка 11 и тяги 13 образуют между собой шарнирный четьфехзвенник, который приводится в действие гидроцилиндрами 8 и явля- ется механизмом поступательного перемещения стрелы 15, который обеспечивает перемещение указанной стрелы 15 в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось укладчика, параллельно самой, себе и продольной оси укладчика.

Рычаг 16 укладчика представляет собой (фиг,2) приводной шарнирный четырехзвенник, содержащий криво- шип 18, неподвижно закрепленный на стреле 15 укладчика, шатун 19, установленный на стреле 15 с возможностью вращения относительно нее, шатун 20, шарнирно соединенный с концом криво- шипа 18 и кривошипом 21, один конец которого шарниром 22 соединен с шатуном 19, а свободный консольный конец шарниром 23 соединен с захватом 24 для элементов обделки.

Шарнирный четырехзвенник обеспечивает приблизительно прямолинейное радиальное движение шарнира 23, на котором установлен захват 24, в вертикальной поперечной плоскости тонне- ля, т.е. таким образом обеспечивается перемещение укладываемого элемента обделки в плоскости возводимого кольца.

Движение шарнирного четьфехзвенника обеспечивается его приводом - гидроцилиндром 25, который при помощи шарнира 26 прикреплен к кривошипу 18 и при помощи шарнира 27 - к шатуну 19

Поворот захвата 24 вокруг шарнира 23 осуществляют гидроцилиндром 28, один конец которого шарниром 29 закреплен к кривошипу 21, а другой конец шарниром 30 - к захвату 24.

0 5

0 5 0

5

д

5

Перемещение укладчика вдоль тоннеля осуществляется гидроцштиндра- ми 31 (фиг.З), сцепляюш1мися с ходовыми рельсами 4 при помощи захватов 32.

После выхода передней части укладчика из штольни на опорной балке 1 1 могут быть установлены рабочие площадки 33, с которых проходчики могут осуществлять бурение шпуров, их заряжение, сборку кровли забоя, монтаж тюбингов и другие необходимые операции.

Укладчик работает следующим образом.

Укладчик устанавливают по оси выработки и перемещением его по ходовым рельсам 4 с помощью гидроцил1П1д- ров 31 подводят в требуемое место выработки.

Подачу элементов осутцествляют через проем портала 5 укладчика, при этом элементы обделки (тюбинги) подвозят на транспортной тележке под захват 24, который опущен в нижнее положение с помощью шарнирного четы- рехзвенника. Тюбинг закрепляют на захвате 24 чекой. При включении гидроцилиндра 25 .захватом 24 поднимают тюбинг над транспортной тележкой. Затем тюбинг на захвате поворачивают в плоскость укладываемого кольца обделки и при вращении рычага 16 укладчика со стрелой 15 механизмом 17 вращения подают его к месту укладки в кольцо и устанавливают с использованием гидроцилигздров 25 и 28.Предлагаемое вьшолнение рычага 16 обеспечивает перемещение укладываемого тюбинга в плоскости кольца обделки, что значительно упрощает и облегчает весь процесс укладки.

В случае необходимости перехода укладчика для работы в тоннели большего или меньшего диаметра или для укладки тюбингов в лоток тоннеля, расположенный значительной ниже уровня основания укладчика, звенья 6 с опорной балкой 11 гидроцилиндрами 8 опускают или поднимают. Таким образом изменяют положение оси вращения рычага 16 укладчика в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось укладчика. При этом стрела 15 остается параллельной самой себе и продольной оси укладчика.

Перемещение стрелы 15 в вертикальной плоскости, проходящей чеJ6 П

SO

3/ 32

фиг.З

28