Щит для проходки тоннелей

 

OilÈÑÀÍÈÅ изоБРКтвния ""848652

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 291279 (21) 2860912/22-03 (51)M, КЛ. с присоединением заявки H9— (23) Приоритет

E 21 D 9/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 2 30781 бюллетень 1ч9 2 7

Дата опубликования описания 2307,81 (53) УДК 624.191,6 (088. 8) (71) Заявители

Главмосинжстроя при Мосгорисполкоме и, Всес с..ь научно-исследовательский институт транспортного строительс (5 4 ) JHT ДЛЯ ПРОХОДКИ ТОННЕЛЕЯ

Изобретение относится к строительству подземных сооружений щитовым способом.

Известен щит для проходки тон— нелей со сборной обделкон, включаю— щий корпус, состоящии из ножевой и опорной частей и составнои оболочки, оборудованной изнутри системои гибкого уплотнения строительного зазора, набор продольных профилей., нап-. ример, уголкового сечения, прикрепленных снаружи к опорной части и оболочке корпуса щита, и штанги для подачи тампонажного раствора в прост. ранство, освобождающееся эа торцом оболочки в процессе продвижения щита (1) .

Однако в этом устройстве эффективное заполнение зазора между породой и обделкой тон нели происходит лишь в случае ведения проходки в устойчивых породах, способных оставаться незакрепленными без обрушения на довольно значительной длине. В неустойчивых породах (например,песках) заполнить строительный зазор тампонирующим раствором не удается, так как обрушение грунта происходит сразу за хвостовой оболочкой.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому резул„тату является щит для проходки тоннелей, включающий корпус с щитовыми домкратами и гибкими уплотнениями в хвостовой части щита, на котором жестко закреплены направляющие и установлен с воэможностью

10 перем» 1ения относительно продольной оси щита фартук с направляющими, и трубопровод подачи т ампон ажного раствора.

B таком щите снижаются осадки грунта и поверхности над тоннелем,а также происходит эффективное заполнение раствором заобделочного пространства при проходке в неустойчивых грунтах (2J .

Однако в известном щите фартук при изготовлении его иэ тонколистового материала имеет недостаточную жесткость и при осадках грунта возможен его перекос и деформация. В случае же увеличения толщины фартука для обеспечения его жесткости увеличивается зазор между грунтом и обделкой чтб приводит к осадке грунта, а значительный вес и консольное расположение фартука приводит к перекосу

З0 его относительно корпуса щита. Эти

848652 недостатки не позволяют получить равномерное з аполнение з аобделочного пространства и перемещение фартука относительно корпуса затрудняется, что снижает надежность работы щита.

Кроме того, выполнение фартука . в виде единой цилиндрической части при его перекосе и деформации тре бует полной его замены, что в подземных условиях и при слабых кровлях осуществить практически трудно и требует больших затрат труда.

Цель изобретения — повышение надежности работы щита. путем уменьшения смещений слабых пород.

Укаэанная цель достигается тем, что направляющие щита и фартука выполнены в виде размещенных одна в другой полых и глухих со стороны забоя штанг, при этом трубопроводы подачи тампонажного раствора размещены внутри полых штанг, а фартук выполнен 20 из ряда пластин.

На фиг.1 изображен предлагаемый щит, продольный разрез; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.3 — разрез A A на фиг.1; на фиг.4 — раз- 25 рез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез В-В на фиг.2; на фиг.6 — разрез

Г-Г на фиг.2,на фиг.7 — разрез Д-Д на фиг.2,на фиг.8 — разрез E-E на фиг.2, на фиг. 9 — разрез Ж-Ж на фиг. 2.

Щит состоит из ножевой части 1 и опорной части 2, оборудованной щитовыми домкратами 3, упирающимися при передвижке щита в элементы сборной обделки 4 (показаны штрих-пунктиром).

Ножевая часть 1 щита оборудована горизонтальной полкой 5, а также системой вертикальных ребер 6 жесткости.

В устойчивых породах полка 5 может отсутствовать. 40

Сзади к опорной части 2 жестко присоединена хвостовая часть в виде оболочки, состоящей по периметру иэ двух несвязанных друг с другом вертикальных и одной верхней горизон- 4 тальной плит, каждая из которых образована из переднего 7 и заднего

8 листов, имеющих в месте контакта уступ. Задний лист оборудован изнутри гибкими уплотнениями 9, прикрепленными к указанному заднему листу с помощью, например, пленок 10 и винтов 11.

Снаружи к опорной части корпуса щита и переднему листу 7 до торца заднего листа 8 оболочки жестко, например, с помощью сварки прикреплены полые и глухие со стороны забоя направляющие штанги 12, выполненные в виде профилей уголкового сечения. Полые направляющие штанги ц

12 к листу 8 не закреплены и образуют выемку эа счет различной толщины листов 7 и 8. Внутри полых направляющих 12 размещены полые направляющие штанги 13, к боковым граням задних концов которых с помощью винтов 14 прикреплены тонкие пластины иэ высокопрочной стали, образующие фартук 15. Продольное перемещение фартука осуществляется с помощью гидродомкратов 16. Каждый из этих домкратов оснащен головкой 17, в которую ввинчивается палец 18, входящий в паз сухаря 19, закрепленного на переднем конце штанги 13. При этом пальцы 18 размещены в продольных прорезях 20, имеющихся в хвостовой части корпуса.

Внутри каждой полой направляющей штанги 13 через люки 21, сделанные в переднем листе 7 оболочки, вставлен шланг 22 с наконечником, выходное отверстие которого не доведено до конца штанги 13 на длину хода перемещения фартука. К патронам шлангов 22 присоединены трубы 23 (пока,заны штрих-пунктиром), по которым

J насосом (не показ ан) подается тампонажный, например глинистый раствор со специальными добавками.

В нижнем проеме" опорной части 2 щита размещена головная часть щито— ного конвейера 24, служащего для выдачи грунта из забоя на средства внутритоннельного транспорта.

Щит работает следующим образом.

При перемещении щита в грунте, в процессе очередной передвижки, осуществляемой путем отталкивания щитовых домкратов 3 от элементов сооружаемой сборной обделки 4, в полость цилиндра гидродомкратов 16 под давлением подается рабочая жидкость> в результате чего полые направляющие штанги 13 с расположенными на их концах пластинами перемещаются от-» носительно оболочки щита,скользя сверху по заднему ее листу 8. Величина выдвижения фартука относительно торца заднего листа 8 оболочки определяется физико-механическими свойствами грунта,. встреченного в забое.

В очень слабых грунтах фартук выдвигается полностью. При повышении сцеплЕния,в грунте и устойчивости грунтового массива над щитом фартук может передвигаться к забою вплоть до такого состояния, когда торцы заднего листа 8 оболочки и пластины фартука 15 совпадут. друг с другом.

После передвижения фартука на заданную величину параллельно с работами по разработке забоя и удалению грунта конвейером 24 производят с помощью шлангов 22 нагнетание тампонажного раствора в пространство, освобождающееся за торцом оболочки.

При этом в связи с тем, что выход

1 раствора осуществляется на некотором расстоянии от заднего торца фартука, имеющего толщину 6-8 мм, и под защитой этого фартука происходит эффективное заполнение раствором эаобделочного пространства.

848652

Применение предлагаемого щита позволяет обеспечить минимальную осад- . ку грунта за счет изготовления фартука иэ тонких листов, обеспечив получение необходимой жесткости его эа счет направляющих штанг., что,повышает надежность работы щита. В слу- чае же перекосов или деформаций отдельных листов или направляющих штанг их можно легко заменить в подземных условиях, отсоединив листы от направляющих штанг, а направляющие щтанги от гидродомкратов н заменив новыми, что снижает трудоемкость по возведению сборной обделки в условиях слабых кровель и уменьшает осадки грунта по трассе проходки. 15

Формула изобретения

Щит для проходки тоннелей, включающий корпус с щитовыми домкратами и,ф гибкими уплотнениями в хвостовой части щита, на котором жестко закреплены направлякщие и установлен с воз-. можностью перемещения относительно продольной оси щита фартук с .направляющими, и трубопровод подачи тампонажного раствора, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения надежности его работы путем уменьшения смещений слабых пород, направляющие щита и фартука выполнены в виде размещенных одна в другой полых и глухих со стороны забоя штанг, при этом трубопроводы подачи тампойажного раствора размещены внутри Полых штанг, а фартук выполнен из ряда пластин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ У 1138083, кл. 19 f 3/02, 1962.

2. Авторское свидетельство ССС Р

Р 54054, кл. E 21 0 9/06, 1937 (прототип) . !

848652

 — 8

r-г фиг. 7

ВНИИПИ Закаэ 6033/35

Тираж 627 Подпиоцбе фиг.

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул, Прае стная, 4