Щит для проходки тоннелей в мягких грунтах Советский патент 1976 года по МПК E21D9/06 

1

Изобретение относится к строительству, преимущественно к тоннелестроепиЕО.

Известны щиты для проходки тоннелей в мягких грунтах, включающие корпус с ножевой частью и со смонтированным внутри него породоразрушгюшим органом в виде поворотного относительно продольной оси щита кольца с режущими элементами, выполненными из системы жестких полос с заострением на передпем копце.

При проходке тоннелей в мягких грунтах такими щитами поворотпое кольцо с системой жестких полос перемещается на забой, например, совместно с корпусом щита с помощью щитовых домкратов. При этом система жестких полос разрезает грунт в забое на глубину заходки, который затем удаляют, например, с помощью роторного погрузчика.

Наличие в известных щитах поворотного кольца с системой жестких полос позволяет вести проходку тоннеля в мягких грунтах различной степени устойчивости. При проходке тоннелей в слабоустойчивых грунтах новоротное кольцо с системой жестких полос устанавливается таким образом, чтобы жесткие полосы образовали горизонтальные полки, на которых грунт может располагаться под углом естественного откоса. При проходке тоннелей в устойчивых грунтах поворотное кольцо с системой жестких полос устанавливается

нутем поворота относительно продольной оси щита так, что кесткие полосы располагаются вертикально и пе препятствуют падению отделяемого в забое грунта.

Однако в известных щитах система жестких полос создает дополнительное лобовое сопротивление внедрению щита в грунт забоя, требует дополнительных энергозатрат для отделения от массива разрезаемого в забое грунта, создает длительные перерывы в проходческом цикле при встрече с твердыми включениями, например валунами. Все это, в конечном счете, снижает эффективность разработки грунта.

Целью изобретения является повыпление эффективности разработки грунта.

Достигается это тем, что режущие элементы поворотного кольца вынолнены из системы гибких тяг, роликов и натяжных устройств, при этом каждая гибкая тяга перекинута через установленные в ножевой части корпуса щита ролики, причем один конец каждой из которых закреплен в поворотном кольце, а другой - соединен через систему блоков с соответствующим ему натяжным устройством, например гидродомкратом, смонтированным на внутренней поверхности корпуса за поворотиым кольцом.

На фиг. 1 изображен предлагаемый щит, продольный разрез; на фиг. 2 - положение

гибких тяг в момент внедрения щита, поперечный разрез; на фиг. 3 - то же, в момент окончапня разработки грунта в забое, поперечный разрез.

Щит включает корпус 1 с нолсевой частью 2 и со смонтированным внутри пего породоразрушающим органом в виде поворотного относительно продольной оси пдита кольца 3 с режущими элементами, выполненными из системы гибких тяг 4, роликов 5 и натяжных устройств 6. Каждая гибкая тяга 4 перекинута через ролики 5, установленные в ножевой части 2 корпуса 1. Конец 7 каждой гибкой тяги 4 закреплен в поворотном кольце 3, а конец 8 соединен через систему блоков 9 с соответствующим ему натяжным устройством 6, например гидродомкратом, смонтированным на внутренней поверхности корпуса 1 за поворотным кольцом 3 между щитовыми домкратами 10. Вращение поворотного кольца 3 осуществляется с помощью привода 11 в опорном кольце 12, в котором предусмотрены отверстия 13 для пропуска гибких тяг 4. Все натяжные устройства 6 и щитовые домкраты 10 закрыты составным съемным защитным экраном 14.

Проходка щитом осуществляется следующим образом.

Щит с помощью щитовых домкратов 10 внедряется в грунт забоя па необходимую величину заходки при таком положении поворотного кольца 3, когда обе ветви каждой тяги 4, перекинутые через ролики 5, параллельны продольной оси щита. В этом положении гибкие тяги 4 не создают лобового сопротивления движению щита. Затем с помощью привода II поворотному кольцу 3 сообщается вращение, например, против часовой стрелки. При этом ветвь каждой гибкой тяги 4 от закрепленного на поворотном кольце 3

конца 7 до ролика 5 изменяет свою длипу и соответственно положение в пространстве, производя отделение от массива грунта в забое. Полное отделение грунта по всей площади забоя происходит, когда гибкими тягами 4 пересекается вся площадь забоя, т. е. когда кольцо 3 поворачивается на 180° (см. фиг. 3). После разработки всей площади забоя поворотное кольцо 3 с помощью привода 11 возвращается в исходное положение (см. фиг. 2), и цикл проходки повторяется.

Система гибких тяг не только позволяет разрезать грунт в забое, но и отделить его от остального массива. При встрече с твердыми

включениями, например валунами, не требуется длительных перерывов в проходческом цикле, поскольку всегда обеспечен доступ к забою для их удалепия без демонтажа породоразрущающего органа.

Формула изобретения

Щит для проходки тоннелей в мягких грунтах, включающий корпус с пожевой частью и со смонтированным внутри него породоразрущающим органом в виде поворотного относительно продольной оси щита кольца с режущими элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разработки грунта, режущие элементы поворотного кольца выполнены из системы гибких тяг, роликов и патяжпых устройств, при этом каждая гибкая тяга перекинута через установленные в ножевой части корпуса щита ролики, причем один конец каждой из которых

закреплен в поворотном кольце, а другой - соединен через систему блоков с соответствующим ему натяжным устройством, например гидродомкратом, смонтированным на внутренней поверхности корпуса за поворотным кольцом.