Агрегат для возведения калоттной прорези тоннеля
1. АГРЕГАТ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ КАЛОТТНОЙ ПРОРЕЗИ ТОННЕЛЯ, включающий арку с продольными направляющими и распорными механизмами, размещенную на--опорных тележках, каретку с породоразрабатываюиим органом, установленную с возможностью перемещения в направляющих арки, и устройство установки элементов крепи, .отличающийся тем, что, с целью расширения области использования агрегата путем обеспечения возможности его работы в малоустойчивых грунтах и снижения материальных затрат на строительство тоннеля , арка выполнена в виде фермы с верхним и нижним поясами, каждый из которых имеет продольные направляющие и рольганг для подачи элементов крепи, при этом каретка установлена в направляющих нижнего пояса, а породоразрабатывающий орган закреплен на каретке с возможностью перемещения параллельно фронтальной плоскости арки при помощи механизма качания. 2.Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что механизм качания выполнен в виде шарнирно соединенных между собой ползуна и водила, на конце которого закреплен породоразрабатывающий орган, при этом каретка имеет криволинейную прорезь, в которой с возможностью перемещения установлен ползун, а воS дило щарнирно связано с кареткой (Л через гидроцилиндр. 3.Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что устройство установки элементов крепи имеет лебедку для перемещения элементов крепи по рольгангу нижнего пояса , механизм подъема элементов крепи с рольганга н гжнего пояса на рольганг верхнего пояса и транспорт4 ную тележку,.установленную ее возмож ностью перемещения в продольных СП направляющих верхнего пояса, при этом рольганг верхнего пояса выполнен с консольными роликами, часть которых в месте подъема элементов крепи закреплена с возможностью шарнирного отклонения для поступления на рольганг верхнего пояса элементов крепи с рольганга нижнего пояса. 4.Агрегат по п. 3, отличающийся тем, что механизм подъема элементов крепи выполнен в виде шарнирно-домкратного параллелограмма с подъемным столом.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1 3 14795 А
g D Е 21 D 13/04; Е 21 D 9/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
2. Агрегат по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что механизм качания выполнен в виде шарнирно соединенных между собой ползуна и водила, на конце которого закреплен породоразрабатывающий орган, при этом каретка имеет криволинейную прорезь, в которой с возможностью перемещения установлен ползун, а водило шарнирно связано с кареткой через гидроцилиндр.
3. Агрегат по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что устройство установки элементов крепи имеет лебедку для перемещения элементов крепи по рольгангу нижнего пояса, механизм подъема элементов крепи с рольганга нижнего пояса на
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2977852/22-03 (22) 11 . 09.80 (46) 23.09.84. Вюл. № 35 (72) С.Н. Власов, Г.С. Волохов, B. В. Голуб ев, В. В. Горышин, В.А. Гуцко, В. Г. Иванов, H ..И. Кулагин, Е. К. Лысковцев, М.М. Маркович, И.П. Ручко, П.В. Степанов, Д. Н. Тарлавский, Г.А. Федоров, Н.М. Филиппов, В.А. Ходош и П. К. Шестов (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Главтоннельметростроя (53) 622. 26: 624 . 19 (088.8) (56) 1. Патент Франции № 1477598, кл. Е 01 G, опублик. 1966.
2. Патент Швейцарии № 513293, кл. Е 01 G 3/04, опублик. 1971 (прототип). (54)(57) 1. АГРЕГАТ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ
КАЛОТТНОИ ПРОРЕЗИ ТОННЕЛЯ, включающий арку с продольными направляющи— ми и распорными механизмами, размещенную на опорных тележках, каретку с породоразрабатывающим органом, установленную с возможностью перемещения в направляющих арки, и устройство установки элементов крепи, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования агрегата путем обеспечения возможности его работы в малоустойчивых грунтах и снижения материальных затрат на строительство тоннеля, арка выполнена в виде фермы с верхним и нижним поясами, каждый из которых имеет продольные направляющие и рольганг для подачи элементов крепи, при этом каретка установлена в направляющих нижнего пояса, а породоразрабатывающий орган закреплен на каретке с возможностью перемещения параллельно фронтальной плоскости арки при помощи механизма качания. рольганг верхнего пояса и транспортную тележку,,установленную сс возможностью перемещения в продольных направляющих верхнего пояса, при этом рольганг верхнего пояса выполнен с консольными роликами, часть которых в месте подъема элементов крепи закреплена с возможностью шарнирного отклонения для поступления на рольганг верхнего пояса элементов крепи с рольганга нижнего пояса.
4. Агрегат по п. 3, о т л и ч аю шийся тем, что механизм подъема элементов крепи выполнен в виде шарнирно-домкратного параллелограмма с подъемным столом.
1114795
Изобретение относится к подземному строительству, в частности к механизации работ в метростроении, и может быть использовано, например, при сооружении верхнего свода односводчатых станций метрополитена глубокого заложения со сборной железобетонной обделкой свода, состоящей из отдельных блоков.
Известно, что при сооружении тон- 10 нелей большого сечения, например односводчатых станций метрополитена глубокого заложения, наиболее прогрессивным является опережающее сооружение верхнего свода, а затем выработ-15 ка ядра породы и сооружение обратного свода, причем сооружение верхнего свода осуществляют в криволинейной прорези (калоттной прорези) между двумя опорными тоннелями, ко- 20 торую развивают вдоль станции.
Известно устройство, представляющее собой ферму арочного типа, опи †; рающуюся на две подвижные опоры с воэможностью подъема и опускания 25 для создания строительного зазора.
По верхнему поясу фермы перемешается тележка с захватом для блоков при их транспортировке. Блоки поступают на верхний пояс через окно в центре фермы снизу t13 .
Недостаток устройства заключается в том, что оно не имеет механизирова н но го пор одора эра батывающего органа.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и цостигаемсму результату является агрегат для возведения калоттной прорези тоннеля, включающий арку с продольными направляющими и распорными механизмами, размещенную на опорных тележках, каретку с породоразрабатывающим органом, установленную с возможностью перемещения в направляющих арки, и устройство установки элементов крепи.
Лрка этого агрегата установлена перпендикулярно продольной оси сооружения. Породоразрабатывающий 50 орган (фрезерное устройство) может перемещаться по направляющим арки посредством зубчатой или канатной или цепной передачи в направлении туда и обратн.о. 55
Сооружение калоттной прорези этим агр егатом осуществляют пер емещением арки вдоль оси сооружения и движением по ее направляющим породоразрабатывающего органа. Затем в пропрорезь нагнетают бетон и сооружают свод, При этом чолость нагнетания бетона отделяют от забоя при помощи надувного шланга, который является торцовой опалубкой, Такой агрегат применим для работы в прочных породах 21.
Однако использование известного агрегата в слабых малоустойчивых грунтах невозможно без установки специальной временной крепи, которую необходимо передвигать вслед за породоразрабатывающим органом, чтобы избежать обрушения свода. Это значительно снижает скорость проход ки и требует дополнительных затрат на строительство тоннеля.
Кроме того, конструкция фрезерного породоразрабатывающего органа не позволяет возводить свод из блоков в непосредственной близости от лба забоя, что является существенным недостатком при сооружении свода в мапоустойчивых грунтах, где требуется, чтобы свод после сборки сразу воспринимал нагрузки от горного давления.
Цель изобретения — расширение области использования агрегата путем обеспечения возможности его работы в малоустойчивых грунтах и снижение материальных затрат на строительство тоннеля.
Эта цель достигается тем, что арка выполнена в виде фермы с верхним и нижним поясами, каждый из которых имеет продольные направляющие и рольганг для подачи элементов крепи, при этом каретка установлена в направляющих нижнего пояса, а породоразрабатывающий орган закреплен на каретке с возможностью перемещения параллельно фронтальной IUIoc кости арки при помощи механизма качания.
Причем механизм качания выполнен в виде шарнирно соединенных между собой ползуна и водила, на конце которого закреплен породоразрабатывающий орган, при этом каретка имеет криволинейную прорезь, в которой с возможностью перемещения установлен ползун, а водило шарнирно связано с кареткой посредством гидроцилиндра.
Кроме того, устройство установки элементов крепи имеет лебедку
1114795 для перемещения элементов крепи по рольгангу нижнего пояса,.механизм подъема элементов крепи с рольганга нижнего пояса на рольганг верхнего пояса и транспортную тележку, установленную с возможностью перемещения в продольных направляющих верхнего пояса, причем рольганг верхнего пояса выполнен с консольными роликами, часть которых в месте подъема элементов крепи закреплена с возможностью шарнирного отк,лонения для поступления на рольганг верхнего пояса элементов крепи с рольганга нижнего пояса.
При этом механизм подъема элемен тов крепи выполнен в виде шарнирнодомкратного параллелограмма с подьемным столом.
На фиг. 1 изображен агрегат, общий вид, со стороны забоя; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В В на фиг. 1 (положение агрегата при укладке из блоков верхнего полукольца свода).
Агрегат для сооружения калоттной прорези тоннеля содержит арку 1, которая выполнена в виде фермы, имеет верхний 2 и нижний 3 пояса, каждый из которых имеет продольные направляющие, и установлена на две опорные тележки 4 и 5 (фиг. 1). На рамах каждой из тележек 4 и 5 установлены приводы 6 передвижения арки 1, гидродомкраты 7 и противо.— угонные зажимы 8 (фиг. 2).
На нижнем поясе 3 арки 1 монтирован рольганг 9, а внутри фермы установлены механизм подъема элементов крепи в виде шарнирного параллелогра,мма с подъемным столом
10 и гидвоцилиндром 11 для его подъема и лебедка 12 затаскивания блоков крепи по рольгангу 9 из опорного тоннеля (фиг. 1).
В продольных направляющих верх- . него пояса 2 арки 1 установлена транспортная тележка 13 (фиг. 4), приводимая в возвратно-поступательное движение с помощью механизма 14.
По всей длине верхнего пояса 2 арки 1 установлены рольганг 15, состоящий из консольных роликов
16, и распорные механизмы — гидродомкраты 17 (фиг. 3). При этом часть роликов в месте подъема эле45
50: Агрегат работает следующим образом.
В исходном положении арка 1 приближена к забою на величину заходки, находится в нижнем положении, зафиксирована противоугонными зажимами за рельсы и гидродомкратами 17 расперта в полукольцо свода, а породоразрабатывающие органы 29 нахо5
f5
40 ментов крепи выполнена отклоняющимися .
Шарнирно-домкратный параллелограмм с подъемным столом 10, лебедка 12, тележка 13, а также рольган" ги 9 и 15 в совокупности представляют собой устройство установки элементов крепи в свод.
В продольных направляющих нижнего пояса 3 фермы установлены каретки 18 (левая) и 19 (правая), каждая из которых опирается на катки 20 и приводится в движение приводом, состоящим из гидромотора 21, редуктора 22 и вала со звездочками
23, входящими в зацепление с цевочной рейкой 24, прикрепленной к арке 1 (фиг; 3).
В каждой из кареток 18 и 19 сделана криволинейная прорезь 25, в которую вставлен ползун 26 (фиг. 1), перемещаемый с помощью гидроцилиндра (не показан) °
К ползуну 26 шарнирно закреплено водило 27 (фиг. 1 и 3), которое может поворачиваться параллельно фронтальной плоскости арки (механизм
28 качания). Водило 27 несет породоразрабатывающий орган 29 со встроенным гидромотором 30. Породоразрабатывающий орган также может поворачиваться в плоскости, перпендикулярной направлению движения агрегата.
На каждой из кареток 18 и 19 установлены гидродомкраты 31 для фиксации их между нижним поясом 3 и ядром породы и с противоположной забою стороны прикреплена консольная площадка 32, на которой размещена гидравлическая станция 33.
Управление всеми механизмами агрегата осуществляется с пультов, установленных в середине арки 1 с противоположной забою стороны (не показаны).
Тележка !3 может соединяться с блоком элемента крепи посредством штыря 34 (фиг. 4) .
1114795 дятся в свободном пространстве опорных тоннелей (показано пунктиром на фиг. 1).
Затем каретки 18 и 19 циклически перемещаются к центру арки 1 с фиксацией их между нижним поясом
3 и ядром породы в моменты остановок.
Разработка породы осуществляет" ся породоразрабатывающими органами
29 за счет маятникового движения водила 27 и перемещения ползуна 26 в криволинейной прорези 25. Порода при разработке ссыпается в вагонетки, находящиеся в опорных тоннелях.
После окончания разработки данной заходки породоразрабатывающие органы 29 возвращают в исходное положение, арку 1 освобождают от фиксации и перемещают ее в зону укладки очередного полукольца свода. Затем зажимами 8 арку 1 фиксируют в нужном положении, гидродомкратами
7 поднимают ее в положение для сооружения свода, обеспечивая необходимый строительный зазор.
Из опорного тоннеля лебедкой 12 блоки транспортируют по рольгангу
9 на подъемный стол 10, затем с помощью гидроцилиндра 11 их поднимают на рольганг 15, ролики которого в месте подъема блока отклоняются, пропуская блок и обеспечивая его установку на рольганг 15.
Механизм подъема блоков возвращается в исходное нижнее положение.
Механизмом 14 подводят тележку 13 под блок элемента крепи, соединяют их посредством штыря 34 и совместно перемещают по рольгангу 15 верхнего пояса 2 к месту укладки.
Этот цикл повторяют до установки с полного набора блоков. Последним устанавливают в центре свода распорный блок. После осуществления опера15 ции распора свода арку 1 опускают гидродомкратами 7, освобождают от фиксации зажимами 8 и приводят ее в первоначальное исходное положение.
В дальнейшем цикл разработки породы
20 и сооружения свода повторяется °
Использование изобретения в на родном хозяйстве позволяет механизировать наиболее трудоемкие операции при строительстве односводчатых стан25 ций метрополитена, а также дает возможность вести работы без специальной временной крепи, что снижает трудовые и материальные затраты и позволяет применять высокомеханизирозо ванную технику в малоустойчивых грунтах.
1114795
1114795
0- б
Составитель Ю. Поярков
Редактор 0 . Бугир Техред М.Надь Корректор С ° Черни
Заказ 6749/22 Тираж 435,Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий
113035, Москва., Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
