Щит для проходки тоннелей в мягких грунтах

 

1ет " ентн. -т- l iii » г-» .=»

" "4.тт"и"" е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (i i! 504877

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.02.73 (21) 1885680/22-3 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 28.02,76. Бюллетень \Ъ 8

Дата опубликования описания 04.05.76 (51) М. Кл. Е 21D 9/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 624.191.6 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

С. С. Надточий

Трест «Леноргинжстрой» (71) Заявитель (54) ЩИТ ДЛЯ ПРОХОДКИ ТОННЕЛЕЙ

В МЯГКИХ ГРУНТАХ

Изобретение относится к строительству, преимущественно к тоннелестроению.

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

При проходке тоннелей в мягких грунтах такими щитами поворотное 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 поворотное 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 путем поворота относительно продольной оси щита так, что жесткие полосы располагаются вертикально и не препятствуют падению отделяемого в забое грунта.

5 Однако в известных щитах система жестких полос создает дополнительное лобовое сопротивление внедреншо щита в грунт забоя, требует дополнительных энергозатрат для отделения от массива разрезаемого в забое грун10 та, создает длительные перерывы в проходческом цикле при встрече с твердыми включениями, например валунами. Все это, в конечном счете, снижает эффективность разработки грунта.

1? Целью изобретения является повышение эффективности разработки грунта.

Достигается это тем, что ре?кущие элементы поворотного кольца выполнены из системы гибких тяг, роликов и натяжных уст20 ройств, 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

25 блоков с соответствующим ему натяжным устройством, например гидродомкратом, смонтированным на внутренней поверхности корпуса за поворотным кольцом.

На фиг. 1 изображен предлагаемый щит, 30 продольный разрез; на фиг. 2 — положение

504877 гибких тяг в момент внедрения щита, поперечный разрез; на фиг. 3 — то же, в момент окончания разработки грунта в забое, поперечный разрез.

Щит включает корпус 1 с ножевой частью

2 и со смонтированным внутри него породоразрушающим органом в виде поворотного относительно продольной оси щита 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 на 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 11 поворотному кольцу 3 сообщается вращение, например, против часовой стрелки. При этом ветвь каждой гибкой тяги

4 от закрепленного на поворотном кольце 3

4 конца 7 до ролика 5 изменяет свою длину и соответственно положение в пространстве, производя отделение от массива грунта в забое. Полное отделение грунта по всей площа5 ди 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 воз10 вращается 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

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

Формула изобретения

Щит для проходки тоннелей в мягких грунтах, включающий корпус с ножевой частью и со смонтированным внутри него породоразрушающим 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 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 пово40 ротным кольцом.

504877

1Я 7 g Я

Составитель Н. Туренский

Редактор Т. Горячева Техред E. Подурушина Корректор М. Лейзерман

Заказ 912(15 Изд. № 1148 Тираж 690 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2