Щит-экскаватор для тоннельных работ Советский патент 1936 года по МПК E21D9/06 

Для прохождения тоннелей в трудных Грунтах применяется щитовой Способ проходки, при котором работы по разработке грунта и по устройству облицовки производятся тем или иным способом под защитой специального железного цилиндра-щита, продвигаемого по мере производства работ вперед при помощи домкратов, упирающихся в обйицовку, возводимую немедленно вслед за экскавацией грунта.

Установка каменной облицовки или чугунных тюбингов механизируется помощью особого механизма - эректора. Обычно разработанный грунт грузится в вагонетки, подаваемые мимо эректора, что требует прекращения работы последнего по установке облицовки во все время производства откатки породы.

Предлагаемая конструкция щита-экскаватора представляет собою соединение щита обычной конструкции с расположенным в передней его части устройством, предназначенным для разработки породы забоя, причем это устройство Характеризуется описываемой ниже конструкцией его рабочей части, непосредственно разрабатывающей породу, а также и тем, что, с целью достижения независимости в работе эректора и транспортера, удаляющего породу от забоя, Эректор смонтирован на трубе шнекового транспортера, служащего для вышеупомянутого удаления породы.

На прилагаемом чертеже фиг. 1 изображает общий вид предлагаемого щита экскаватора в продольном разрезе по оси тоннеля; фиг. 2-вид на грудь щитаэкскаватора со стороны забоя; фиг. 3- поперечный разрез щита по линии АЛ; фиг. 4 и 5-круговые сечения по режущим частям экскаватора.

Конструкция щита-экскаватора представляет собой (фиг. 1 и 2) полый металлический цилиндр /, имеющий диаметр, соответствующий заданному диаметру тоннеля.

В передней части этого цилиндра расположены два кольцевидных цилиндра // и 7/7, свободно вращающиеся в разные стороны на роликовых подшипниках в цилиндре /.

Это сделано для того, чтобы при вращении цилиндров // и ///, экскавирующих прм своем движении грунт, не происходило движение основного цилиндра /.

Передние стенки цилиндров // и ///, обращенные к забою, закреплены металлическими листами, изогнутыми по винтовым поверхностям, прерываемым несколькими (по чертежу тремя) выступами HI-fti, , для внутреннего и , , Мз-уЦ, для наружного цилиндра. Положение поверхностей и выступов видно на фиг. 4 и 5, представляющих собою круговые разрезы цилиндров // и /// по средним линиям,

При вращении цилиндров // и /Я с одновременным продвижением щита вперед указанные грани выступов, врезаясь в грунт, отделяют от него полосы грунта толщиной, равной высоте Ь, действуя при этом, как передняя режущая грань ковша обычного экскаватора.

При прохождении щита в твердых и скальных породах грань выступов снабжается выступающими стальными зубцами, подобными зубцам экскаваторных ковшей.

Внутри кольцевых цилиндров установлены перегородки и-и (цилиндр //) и К-К (цилиндр /Я), имеющие также винтообразные поверхности, образующие в каждом из цилиндров Я и Я/ по три ковша. Задней стенкой этих ковшей служит неподвижная стенка а-а, наглухо соединенная с основным цилиндром / щита. Вверху этой стенки, в соответствующих местах, имеются отверстия Cj и Cj (фиг. 1, 4 и 5).

Экскавируемый грунт, входя внутрь цилиндров через отверстия выступов, захватывается внутренними ковшами, поднимается кверху, скользя по задней стенке, и, доходя до отверстий Cj и С.,, сваливается по лоткам Д} и Дг в центральную трубу IV.

Труба IV вделана неподвижно в переборки основного цилиндра / щита. В эту же трубу IV попадает также грунт, находящийся в центре забоя в пределах основного диаметра кольцевого цилиндра // и не Экскавируемый режущими гранями его выступов. Грунт этот входит в виде не раздробленного цилиндра внутрь щита.

Весь попавший в трубу IV грунт продвигается и подается к ее концу установленным в трубе шнековым устройством. Для измельчения грунта, входящего в трубу IV в виде не раздробленного цилиндра, передняя обращенная к забою часть щнекового вала очерчена в виде конуса.

На трубе iV монтируется ЭрбкТОрный рычаг, служащий для установки облицовки.

Нажатие Щита на забой производится, как в обычном щите, домкратами, упирающимися в уже уложенную кладку обделки тоннеля. При этом, однако, в отличие от обычного порядка работ со щитами давление домкратов и продвижение щита происходит не периодически, а непрерывно. Для этого длина С-хода домкратов назначается несколько большей удвоенной ширины укладываемых в облицовку бетонных блоков или тюбингов. Для возможности укладки этих последних прерывается давление только тех домкратов, которые находятся в месте устанавливаемого блока и которые им диаметрально противоположны (последнее делается во избежание неправильного движения щита). В этих домкратах штоки втягиваются внутрь, блок устанавливается и на выключенные домкраты вновь нажимают. Таким образом, движение щита вперед не прекращается во все время вращения экскаваторных цилиндров Я и Я/; вследствие этого передняя грань цилиндров всегда нажата на лоб забоя, препятствуя этим обвалу породы.

Предмет изобретения.

1.Щит-экскаватор для проходки тоннелей круглого сечения с применением концентрически расположенных полых цилиндров, вращающихся в разные стороны и служащих для выборки профиля тоннеля, отличающийся тем, что режущие части цилиндров выполнены в виде винтовых поверхностей с уступами между ними в радиальных плоскостях, причем плоскости уступов имеют отверстия для направления грунта в полость щита.

2.При щите по п. 1 применение для транспортирования грунта шнека, труба которого пропущена через полую ось эректора.

к авторскому свидетельству Г. С. Йаханова и Н. В. Казанского Л 48445

, Фиг. 11; Фиг2 ФигЗ