Проходческий агрегат Советский патент 1980 года по МПК E21D9/04 E21D11/10 

(54) ПРОХОДЧЕСКИЙ АГРЕГАТ

Изобретение отеосится к подземному строительству и может быть использовано при сооружении тоннелей и горных выработок с обделкой из моншта ного бетона и железобетона преимушест ванно при проходке участков нарушенных пород. Известны щиты для сооружения тоннелей, состоящие из корпуса, на наружной поверхности которого расположены выдвиж ные шандорныеэлементы, передн$ Я часть которых внедряется в забой усилием сило вого гидроципиндра, связанного с корпусом щита, а задняя часть перекрьтает пространство за проходческим щитом, что позволит под ее защитой производить работ по возведению сборной или монолит ной обделки тоннеля |l. Недостатком щита является то, что для увеличения прсжзводительности необходимо увеличивать зону возведения о&делки, т. е. отдалить ее от хвостовой час ти корпуса щита. Это позволит производить работы по возведению обделки и работы по передвижению щита независимо друг от друга и совмещенными во времени. Однако такое увеличение пролета перекрытого хвостовыми частями шандор ограничивается по условиям прочности шандор и величиной их прогиба под нагрузкой. Известен проходческий агрегат, включающий корпус, соединенный гидроцилиндрами с выдвижными шандорными элемеЕ тами , и устройство для поддержания хвостовых частей выдвижных шандорных элементов 2j. Однако такая конструкция не обеспечивает высокой производительности при возведении монолитной обделки, возводимой под защитой хвостовых частей выдвижных шандорных элементов, так как при ее применении требуется значительное время на выстойку свежего кольца вновь уложенной обдвлки до набора ее определенной прочности. Кроме того, данное устройство не может быть переносимо в связи с измен якем горных услсюий на трассе проходки тоннепя, а переменное горное давление, наблюдающееся в этом случае, требует из менения величины поддерживаемых проле тов хвостовых частей выдвижных шандориых элементе. Цепь изобретения - повышение произво дительности проходки путем обеспечения регулируемого расширения хвостовых частей шандорных элементов. Поставленная цель достигается тем, что устройство для поддержания хвостовы частей выдвижных шандорных элементов выполнено из нескольких арок и гидроци:линдров перемещения, установленных меж :ду арками, при этом каждая арка имеет Выдвижные опоры качения для взаимодействия с хвостовыми част5гми. Каждая опора качения может быть выполнена в виде рол11ка. На фиг. 1 показан прокодческий агрегат, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А фиг, 1, на фиг, 3 - разрез Б-Б фиг. Ij на фиг. 4 .- узеп X фиг. З; на ;фиг. 5 8 - фазы попожения поддергкива :Ющего устройства в процессе прокодки. Проходческий щит го«еет KOpnj C 1, на котором установлены выдвнж ыэ 1па;-щор- ные элемекты 2, соединяемый о корпусом силовыми гидроцилиндрами ВЫДВИЖЭЕ-ШЯ 3 Шандорные эпементы 2 перэдзигаются в :направляю1цик 4. установленных на корпу:Се 1яита, Выдвижные, шандорные зпеманты 2 своими хвостовы ли част.ямк 5 перекрывают пространство за щитом, где между ;ними и опалубкой 6 возводится монолитная обдепка 7, Для исключения воздейсрвия горного давления на вновь уложенную заходку 8 обделки подцерживающее уст ройство 9 выполнено в виде передней 10 и задней 11 металаоконструхдий арочной формы, связанных между собою сшювыми гидроцитшндрами 12. Металлоконструкции 10 и 11 оскащевы опорами 13, контактирующими с хвос товыми частями 5 выдвижных шандорных элементов 2 о помощью роликов 14. Опо ры 13 имеют возможность радиального nepOvieiEteHHE относительно агрегата за счет силовых гидроцилиндров 15, Металлоконструкции 10 и 11 поддерЖ$шаюп1его устройства 9 опираются на почву выработки лыжами 16 и 17 соот йетственно. Предлагаемый проходческий агрегат работает следующим образом. Одаовременно с ведением проходческих работ возводится очередная заходка 8 обделки, при этом закодка возводится под защитой хвостовых частей 5 выдвижых шандорных элементов 2. Хвох;тсвые асти 5 опираются в этот момент на уже абравшую прочность предыдущую заход- у обделки 7, Ведение проходки приводит к удалению корпуса 1 от возведенной заходки 8 и образованию при этом большого пролета хвостовых частей 5 выдвижных шандорных элементов 2. При этом образовавшийся пролет поддерживается устройстве 9 (см. фиг. 1). Затем после передвижения агрегата на величину заход- ки бетонирования поддерживающее устройство передвигается следующим образом. Снимается распор с выдвижных опор 13 передней металлоконструкции 10, при этом усилие горного давлершя воспринимают выдвижные опоры 13 металлоконструкции 11, Затем посредством гидроцилиндров 12 передняя металлоконструкция 10 подвигается к корпусу пшта и в этом положении распирается уснш- ями гидроцилиндроз 15, выдвигающих опоры 13, затем снимается: распор с выдвижных, опор 13 задней металлоконструкции 11 и П дроципиндрами 12 она подвигается к металло конструкции 10,где также распирается зыдвижны /ги опорами 13, причем в освобод1ти емся пространстве возводится арматура 18, устанавл -1вается опалубка 6 и производится бетонирование очередного .кольца монолитной обделки. Передвижение проходческого агрегата осутцествл.яется независимо от процесса бетонирования обделки и производится без огограния на нее или иное устройство известным способом путем поочередного выдвигания вьщвижных шандорных элементов 2 гидроципиндрами 3 относительно корпуса 1, а затем подтягиванием корпуса 1 на обжатые в породе выдвижные шандорные элементы 2 теми же гидроцилиндрами 3, причем эффект такого перемещения обусловлен разницей в коэффициентах трения на стыке шандорных элементов 2 с породой и с корпусом 1. Заполнение пространства между породой и возводимой обделкой одновременно с выдвижением шандор осуществляется нагнетанием раствора или гравия. В зависимости от горного давления величина заходки бетонирования, а следовательно, и величина отодвигания корпуса 1 от поддерживающего устройства 9 должна быть различна, что в предлагаемом устройстве достигается за счет неоднократного повторения циклов передвижения поддерживающего устройства. 578 Исключение необходимости возведения временной крепи при проходке тоннеля. независимое ведение работ по проходке и возведению обделки, возможность бетони рования обделки тоннеля заходками, соответствующими горному давлению на трассе тоннеля, позволит повысить темпы проходки в 1, раза. Формула изобретения 1, Проходческий агрегат, включающий корпус, соединенный гидроцилиндрами с выдвижными шандорными элементами, и устройство для поддержания хвостовых частей выдвижных шандорных элементов, отлич ающийся тем, что, с целью повышения производительное та проксд h /4 Г L9ки путем обеспечения регулируемого распирания хвостовых частей шандорных эп&. ментсв, устройство для поддержания хвое-. товых частей выдвижных шандорных элементов выполнено из нескольких арок и гидроцилиндрс® перемещения, установленных между арками, при этом каждая арка имеет выдвижные опоры качения для взаимодействия с хвоетсеыми частями выпвижных шандорных элементов. 2. Проходческий агрегат по п. 1, о тпичающийся тем, что, каждая опора качения выполнена в виде ролика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 2522О29, кл.- Е 21 D 9/О6, опублик. 1977. 2. Патент ФРГ № 2553248, кл. Е21Л 9/О6, опублик. 1977 (прототип). в

А-А

Фцг.2 6-В /

Фа.д фуг. 7 /8

Фиг, 6 8