Тоннелепроходческий комплекс

 

Использование: сооружение тоннелей. Тоннелепроходческий комплекс из переходного щита 1 с роторным исполнительным органом 2 и распорного щита 3. Щиты 1 и 3 соединены гйдроцилиндрами подачи 10 и раскручивания 11. С распорным щитом 3 посредством сферического шарнирно соединен передний конец балки 13, задняя часть которой карданным шарниром соединена с передней частью первой технологической платформы 15. Внутри балки 13 с возможностью перемещения установлен щитовой конвейер, передняя часть которого шарнирно соединена с передним щитом 1. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з E 21 0 9/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСЙАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4883998/03 (22) 22.11.90 (46) 23.05,93, Бюл, Рв 19 (71) Специальное конструкторское бюро, г.Ясиноватая (72) fO.Í.Мирошников, К.М,Зенин, Г.Г.Алексеев, А.M.ØBè÷åíêî, И.Д;Фишмани У.И.Годжиашвили (73) Ясиноватский машиностроительный завод (56) Тоннелепроходческий комплекс TBS—

Vf — 460 Н/МС фирмы ВИРТ ФРГ. (54) ТОННЕЛЕПРОХОДЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС. Ж«, 1817815 А3 (57) Использование; сооружение тоннелей.

Тоннелепроходческий комплекс из переходного щита 1 с роторным исполнительным органом 2 и распорного щита 3. Щиты

1 и 3 соединены гйдроцилиндрами подачи

10 и раскручивания 11, С распорным щитом

3 посредством сферического шарнирно сое- динен передний конец балки 13, задняя часть которой карданным шарниром соединена с передней частью первой технологической платформы 15. Внутри балки 13 с воэможностью перемещения установлен щитовой конвейер, передняя часть которого шарнирно соединена с передним щитом 1.

1 э.п. ф-лы, 6 ил, 1817815 исполнительного органа 2 осуществляется двигателем 6, также установленным в проходческом щите 1. Кроме того, проходческий щит 1 снабжен выдвижными стабилизаторами 7. В распорном щите 3

30 установлены выдвижные башмаки 8 и щитовые гидроцилиндры 9. Проходческий щит 1 и распорный щит 3 соединены гидроцилиндрами подачи 10 и раскручивания 11. С распорным щитом 3 посредством сферического шарнира 12 соединен передний конец бал35 ки 13, задняя часть которой карданным шарниром 14 соединена с передней частью первой технологической платформы 15.

Внутри балки 13 с возможностью перемещения установлен щитовой конвейер 16.

Передняя часть щитового конвейера 16 шарниром 17 соединена с проходческим щитом 1 и через отверстие в радиальноупорном подшипнике 5 входит внутрь исполнительного органа 2. Шарнир 17 не 45 препятствует перемещению передней части щитового конвейера 16 в вертикальном и поперечном направлениях относительно проходческого щита 1, а также изменению их углового положения и выполнен разьем- 50 ным. В случае извлечения оси 18 шарнира

17 щитовой конвейер 16 отсоединяется от проходческого щита 1. Щитовой конвейер

16 дополнительно соединен с балкой 13 гидроцилиндром < 19. Гидроцилиндр 19 соеди- 55 нен трубопроводами 20 и 21 через трехпозиционный распределитель 22 с напорной 23 и сливной 24 линиями. В среднем положении распределителя 22 и поршневая и штоковая полости гидроцилиндра 19 труИзобретение относится к горному делу, в частности к щитовым тоннелепроходческим комплексам, и может использоваться .при сооружении тоннелей, преимущественно в крепких породах. 5

Целью изобретения является повышение производительности комплекса, На фиг. i изображен тоннелепроходческий комплекс, вид сбоку; на фиг.2 — сечение

А — А на фиг.1; на фиг.3 — узел Б на фиг,1; на фиг.4 — разрез  — В на фиг.1; на фиг,5— гидросистема подключения гидроцилиндра перемещения щитового конвейера; на фиг.6 — разрез à — Г на фиг.1.

Предлагаемый тоннелепроходческий "5 комплекс включает проходческий щит 1 с роторным исполнительным органом 2 и распорный щит 3. Роторный исполнительный орган 2 снабжен породоразрушающим инструментом (шарошками) 4 и установлан на вращающемся кольце радиально-упорного подшипника 5 большого диаметра, неподвижное кольцо которого закреплено в проходческом щите 1, Вращение роторного бопроводами 20 и 21 соединены со сливной линией 24, К первой технологической платформе 15 присоединены вторая 25 и после-. дующие технологические платформы. На технологических платформах 15 и 25 установлен магистральный конвейер 26. Приемная секция 27 магистрального конвейера 26 соединена шарниром 28 с второй секцией

29 магистрального конвейера 21 и двумя гидроцилиндрами 30 с первой технологической платформой 16. Гидроцилиндры .30 подвески приемной секции 27 магистраль- ного конвейера 26 снабжены гидрозамками.

На балке 13 с возможностью перемещения установлено оборудование для крепления тоннеля, выполненное в виде блокоукладчика 31 и бурильной установки 32, Блокоукладчик 26 соединен с балкой 13 гидроцилиндром 33, а бурильная установка— гидроцилиндром 34.

Предлагаемый тоннелепроходческий комплекс работает следующим образом. В исходном положении гидроцилиндры подачи 10 втянуты, проходческий щит 1 и распорный щит 3 максимально сближены.

Выдвижные башмаки 8 распорного щита 3 прижаты к стенкам выработки с максимальным усилием, а выдвижные стабилизаторы

7 проходческого щита 1 поджаты к стенкам выработки с минимальным усилием и зафиксированы, Роторный исполнительный орган 2 приводится во вращение двигателями 6 и подается на забой вместе с проходческим щитом

1 гидроцилиндрами подачи 19. Шарошки 4 при этом внедряются в породу и, перекатываясь по забою при вращении исполнительного органа 2, разрушают ее. Реактивные усилия от гидроцилиндров подачи 10 воспринимаются распорным щитом 3, с помощью выдвижных башмаков 8 распертым в выработке. Реактивный момент гидроцилиндрами раскручивания 11 также передается на распорный щит 3. Так как балка 13 соединена с распорным щитом 3, то и балка

13, и технологические платформы 15, 25 при разрушении породы остаются неподвижными. В результате при разрушении породы исключаются потери на перемещении технологических платформ 15, 25 и усилие гидроцилиндров подачи 10 в более полной мере используется для разрушения породы, Напорные усилия на шарошках 4 увеличиваются, что позволяет более эффективно разрушать породы. особенно крепкие, Разрушенная поРода роторным исполнительным органом 2 грузится на щитовой конвейер 16. Так как щитовой конвейер 16 соединен с проходческим щитом 1 шарниром 17 и установлен внутри балки 13 с воэ1817815 можностью перемещения, то при разрушении породы щитовой конвейер 16 перемещается за проходческим щитом 1.

Гидроцилиндр 19, соединяющий щитовой конвейер 16 с балкой 13, не препятствует перемещению щитового конвейера 16, так как распредели:гель 22 находится в среднем положении и обе полости гидроцилиндра 19 через трубопроводы 20, 21 и распределитель 22 соединены со сливной линией 24. А так как шарнир 17 не препятствует перемещению передней части щитового конвейера

16 в вертикальном и поперечном направлениях относительно проходческого щита 1, а также изменению их взаимного углового положения, то тоннелепроходческий комплекс может проходить и криволинейные участки тоннелей.

Порода со щитового конвейера 16 перегружается на магистральный конвейер 26 и далее в вагонетки. Приемная секция 27 магистрального конвейера 26 при этом гидроцилиндрами 30 удерживается в верхнем положении.

Так как балка 13 с установленными на ней блокоукладчиком 31 и бурильной установкой 32 соединена сферическим шарниром 12 с распорным щитом 3, то при разрушении породы она неподвижна, Проворот балки 13 вокруг продольной оси исключен, так как задний конец балки 13 соединен карданным шарниром 14 с первой технологической платформой 15.

В результате крепление тоннеля может производиться одновременно с разрушением породы, что обеспечивает увеличение и роизводительности тон нелепроходчес кого комплекса за счет совмещения основных операций. При сооружении тоннелей в устойчивых породах бурильной установкой 32 бурятся шпуры, в которые устанавливаются анкеры. В дальнейшем к анкерам подвешивается сетка и стенки тоннеля покрываются на брызг-бетоном.

При сооружении тоннеля в слабоустой чивых породах блокоукладчиком 31 укладывается кольцо обделки из бетонных блоков или чугунных тюбингов. При этом блоки или тюбинги поочередно подаются под блокоукладчик 31 и затем устанавливаются в кольцо обделки, Необходимо также отметить, что поскольку балка 13 соединена с распорным щитом 3 и первой технологической платформой 15, то длина балки 13 по сравнению с прототипом уменьшена, что позволяет уменьшить поперечные размеры балки 13 при сохранении ее жесткости, Уменьшение поперечных размеров балки 13 улучшает условия крепления тоннеля, что также способ5

10 втягиваются. Затем распорный щит 3 гидроцилиндрами подачи 10 подтягивается v, проходческому щиту 1. В том случае, когда крепление тоннеля выполнено из бетонных

15 блоков из чугунных тюбингов, распорный

25

55 ствует увеличению производительности комплекса.

После того как порода разрушена нэ величину заходки, определяемую ходом гидроцилиндров подачи 10, и выполнены все необходимые операции по креплению тоннеля, выдвижные стабилизаторы 7 проходческого щита 1 прижимаются к стенкам выработки с максимальным усилием, э выдвижные башмаки 8 распорного щита 3 щит 3 может передвигаться вперед. отталкиваясь щитовыми гидроцилиндрами 9 от кольца обделки. Одновременно с распорным щитом 3 перемещаются вперед балка

13 с блокоукладчиком 31 и буровой установкой 32, и технологические платформы 15, 25 с установленным нэ них магистральным конвейером 26. Так как щитовой конвейер

16 шарниром 17 соединен с проходческим щитом 1, то при перемещении распорного щита 3 и балки 13 щитовой конвейер t6 остается неподвижным. Но это не препятствует перемещению распорного щита 3 и балки 13, так как щитовой конвейер 16 установлен внутри балки 13 с возможностью перемещения, а обе полости гидроцилиндра 19, связывающего щитовой конвейер

16 и.балку 13, соединены со сливной линией.

Поскольку балка 13 соединена с распорным щитом 3 сферическим шарниром 12, а с первой технологической платформой 15— карданным шарниром 14, то тоннелепроходческий комплекс может проходить криволинейные участки выработок, при этом допускается возможность закручивания распорного щита 3 относительно балки 13 и связанной с ней первой технологи 1еской платформы 15 в определенных пределах, После того как распорный щит 3 с балкой 13 и технологическими платформами 15, 25 передвигается на необходимое расстояние вперед, выдвижные башмаки 8 распорного щита 3 прижимаются к стенкам выработки с максимальным условием, усилие прижатия выдвижных стабилизаторов 7 уменьшается и цикл повторяется.

В случае необходимости (осмотр и замена шарошек 4, осмотр забоя и т,п.) извлекается ось 18 шарнира 17, в результате чего щитовой конвейер 16 отсоединяется от проходческого щита 1. Приемная секция 27 магистрального конвейера 26 гидроцилиндрами 30 опускается в крайнее нижнее положение. после чего распредели1817815 тель 22 переключается в правое положение в позицию II, соединяя напорную линию 23 со штоковой полостью гидроцилиндра 19, а сливную линию 24 — с поршневой полостью, Шток гидроцилиндра 19 втягивается, перемещая щитовой конвейер 16 внутри балки

13 назад. Передняя часть щитового конвейера 16 при этом выходит из отверстия радиально-упорного подшипника 5, обеспечивая свободный допустк внутрь роторного исполнительного органа 2.

После проведения необходимых работ в роторном исполнительном органе 2 (осмотра и замены шарошек и т.д.) распределитель

22 переключателя в левое положение в позицию l. с напорной линией 23 соединяется поршневая полость гидроцилиндра 19, и шток гидроцилиндра 19 выдвигается, перемещая щитовой конвейер 16 вперед. После того как передняя часть щитового конвейера 16 войдет в отверстие радиально-упорного подшипника 5, ось 18 шарнира 17 устанавливается на место, распределитель

22 устанавливается в среднее положение, а приемная секция 27 магистрального конвейера 26 гидроцилиндрами 30 поднимается в крайнее верхнее положение. Комплекс вновь готов к работе.

Формула изобретения

1. Тоннелепроходческий комплекс, включающий проходческий щит с роторным исполнительным орлеаном, распорный щит, соединенный гидроцилиндрами подачи и раскручивания с механизированным щитом, технологические платформы, балку, шарнирно соединенную задней частью с пе5 редней частью первой технологической платформы, щитовой конвейер, установленный внутри балки, магистральный конвейер, приемная секция которого расположена на первой технологической платформе, а вто10 рая и последующие секции — на последующих платформах, оборудование для крепления тоннеля, установленное на балке с возможностью перемещения, о т л ича ю щийся тем,что,сцельюповышения

15 производительности, передний конец балки шарнирно соединен с распорным щитом, а щитовой конвейер установлен в балке с возможностью осевого перемещения, при этом передняя часть щитового конвейера шар20 нирно соединена с механизированным щитом, 2. Комплекс по п1,отл ичаю щийс я тем, что щитовой конвейер дополнительно соединен с балкой посредством до25 полнительного гидроцилиндра, шарнир соединения щитового конвейера с механизированным щитом выполнен разъемным, приемная секция магистрального конвейера соединена с первой технологической

30 платформой посредством гидроцилиндров, а секции магистрального конвейера соединены шаонирно,,ц i 8) 7815

1817815

Составитель А. Носачев

ТехРед М,МоРгентал КоРРектоР Д, Мотыл

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1739 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб., 4/5