Проходческий полущит

 

Союз Советскмх

Соцмалнстнческнх

Реслублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.03.80 (21) 2898013/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл.з

Е21 D9/06

Гооударствеинмй комитет ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК 624.191. .6-622.26 (088.8) Опубликовано 23.12.81. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 28.12.81

О. Я. Цагикян, И. С. Островский, В. А. Ходош, С. Н. Власов, М, Я. Шенкман и В. В. Базылев (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторско-технологическое бюро

Главтоннельметростроя Министерства транспортного строительства СССР (7I) Заявитель (54) ПРОХОДЧЕСКИИ ПОЛУЩИТ

Изобретение относится к подземному строительству и может быть использовано при сооружении тоннелей и горных выработок, преимущественно при проходке участков неустойчивых пород.

Известен проходческий шандорный агрегат для сооружения выработок, включающий наружную оболочку замкнутого профиля, составленную из плоских или коробчатых шандорных элементов, установленных на корпусе агрегата в направляющих и имеющих возможность раздельного выдвижения в сторону забоя посредством шандорных гидроцилиндров. При этом разработка забоя может производиться по частям в зоне каждого выдвигаемого поочередно в забой шандорного элемента под его защитой.

Подобного рода агрегаты могут передвигаться без отталкивания от обделки или распорного устройства. Такое передвижение обеспечивается следующим образом.

При выдвижении в забой одного шандорного элемента (или нескольких таких элементов, число которых значительно мень- 20 ше невыдвигаемых в этот момент шандорных элементов) агрегат находится под воздействием определенных сил, к которым относятся реактивное усилие от выдвижения шандорного элемента,, толкающее агрегат назад, и усилие воздействия горного давления на невыдвинутые, зажатые в породе, шандорные элементы. В связи с тем, что площадь контакта невыдвинутых шандорных элементов с породой значительно превосходят усилия, приложенные для выдвижения шандорных элементов, а следовательно, превосходят и реактивное усилие, воздействующее на агрегат. В результате агрегат остается на месте. После поочередного выдвижения всех шандорных элементов корпус агрегата благодаря разности сил трения между шандорами и породой, с одной стороны, и шандорами и корпусом агрегата, с другой стороны, подтягивается с помощью гидроцилиндров вперед (в сторону забоя) при неподвижных в этом случае шандорных элементах.

Управление передвижением агрегата осуществляется за счет большого выдвижения шандорных элементов со стороны, противоположной направлению поворота (1).

Однако в условиях проходки возможны случаи неравномерного воздействия горного давления на агрегат, что приводит к не89!945 симметричности действующих на агрегат нагрузок, а следовательно, и приложенных усилий для передвижения. Кроме того, шандорные элементы в лотковой части агрегата находятся под воздействием веса агрегата, что усугубляет несимметричность приложенных усилий передвижения, в связи с чем в некоторых случаях возникает невозможность управляемого передвижения агрегата и даже невозможность его передвижения вперед.

Для повышения надежности работы агрегата необходим дополнительный внешний подпор, т.е. дополнительный механизм передвижения с внешней опорой, который компенсировал бы несимметричность приложенных усилий для передвижения. Такой дополнительный механизм передвижения особенно необходим при применении шандорных полущитов, в которых неравномерность действующих нагрузок усугубляется в связи с отсутствием шандорных элементов в лотковой части агрегата.

Недостатки механизма передвижения устранены в проходческом полущите, который позволяет создать дополнительный подпор корпуса проходческого агрегата, не связанный с необходимостью наличия обделки в непосредственной близости со щитом, и использовать для обеспечения направленного движения агрегата установку элементов опорной платформы в определенном для изменения направления положении.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является проходческий полущит, включающий корпус с выполненными на нем продольными направляющими, в которых установлены выдвижные шандорные элементы, опорную платформу, состоящую из отдельных элементов, и средство передвижения корпуса по платформе в продольном направлении, содержащее шандорные гидроцилиндры, соединенные с корпусом и шандорными элементами, и гидроцилиндры дополнительного подпора, закрепленные одним концом на корпусе полущита, а другим — на одном из элементов платформы, зажатой между корпусом и почвой. Элементы платформы скреплены между собой шарнирными стяжками, состоящими из резьбового стержня, свободно проходящего через два соседних элемента платформы. На стержень надеты конические шайбы и сферические шайбы, стянутые. гайками.

После разработки забоя на заходку с последовательным и поочередным выдвижением всех шандор освобожденные при предыдущем ходе корпуса щита элементы платформы, расположенные со стороны, противоположной забою, отсоединяются от платформы и посредством грузоподъемного устройства переставляются к передней части агрегата, где устанавливаются в выработанной части забоя и присоединяются к передним элементам платформы, после чего производится передвижка корпуса.

1О

15 го

Кроме того, передвижение корпуса щита с применением указанного дополнительного подпора с опорой на платформу, на которой установлен корпус агрегата, возможно только при наличии в полущите шандорных элементов, так как в противном случае корпус и платформа испытывают равные нагрузки от горного давления и передвижение корпуса полущита только с помощью опоры невозможно (2) .

Недостатком известного полущита является наличие связей растяжения между отдельными элементами опорной платформы, которые необходимо при каждом цикле проходки для перестановки элементов опорной платформы демонтировать и установить заново, что усложняет конструкцию, затрудняет условия эксплуатации и снижает производительность.

Цель изобретения — повышение производительности и облегчение условий эксплуатации полущита.

Указанная цель достигается тем, что гидроцилиндр дополнительного подпора связан с опорной платформой посредством тяги, расположенной вдоль продольной оси платфор25 мы и имеющей на своих концах упоры, один из которых шарнирно связан со свободным концом гидроцилиндра дополнительного подпора, а второй установлен с возможностью контактирования с торцом платфор30 мы со стороны, противоположной месту закрепления гидроцилиндра.

При этом, тяга может быть выполнена в виде замкнутой рамы, охватывающей платформу.

На фиг. 1 — изображен предлагаемый полущит, продольный разрез; на фиг. 2— вид А, на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б, на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез  — В на фиг. I; на фиг. 5 — то же, вариант выполнения тяги; на фиг. 6 — разрез à — Г на фиг. 2; на фиг. 7 — то же, вариант выпол40 нения; на фиг. 8 — разрез Д-Д на фиг. 5: на фиг. 9 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 10— вид Е на фиг. 9; на фиг. 1! — разрез И-И на фиг. 9.

Проходческий полущит включает корпус I, на котором в направляющих 2 установлены выдвижные шандорные элементы 3.

Шандорные гидроцилиндры 4 соединены с шандорными элементами 3 и корпусом 1.

Кроме того, на корпусе I одним концом закреплен гидроцилиндр 5 дополнительного

gp подпора. Корпус 1 полущита установлен на опорных платформах 6, состоящих, каждая, из отдельных элементов 7. На элементах выполнены направляющие дорожки 8 для перемещения корпуса. Вдоль опорной платформы 6 расположена тяга 9, имеющая на своих концах упоры 10 и 11. Упор 10 связан со свободным концом гидроцилиндра 5 шарниром 12. Упор 11 установлен с возможностью контактирования с торцом платформы 6

891945

1О

15 го

Формула изобретения

25 зо

5О

55 на стороне, противоположной месту закрепления гидроцилиндра 5.

Перестановка элементов 7 осуществляется с помощью манипуляторов 13 и подвижных тельферов 14. При установке элементов 7 между элементами и под элементы могут быть помещены регулировочные прокладки 15 и проставки 16 для обеспечения направленного движения корпуса 1 полущита. Тяга 9 может быть выполнена в виде рамы 17. Упорами в данном варианте служат поперечные стяжки 18 и 19 рамы. Рама схватывает платформу 5.

Полущит работает следующим образом.

Подачей давления в поршневую полость шандорного гидроцилиндра 4 выдвигается в сторону забоя шандорный элемент 3, под защитой которого производится разработка забоя (механизмы для разработки и выдачи породы от забоя не показаны). При этом корпус 1 полущита не перемещается, поскольку он удерживается остальными шандорными элементами, не выдвигаемыми в данный момент и воспринимающими усилия горного давления. С другой . стороны корпус 1 удерживается гидроцилиндрами 5 дополнительного подпора связанным через тягу 9 с платформой 6, зажатой между самим корпусом 1 и почвой усилием, равным сумме усилий реакций от горного давления и веса полущита. В связи с этим оказывается возможным выдвижение одного или нескольких шандорных элементов 5 при неподвижном корпусе 1.

После последовательного выдвижения всех шандорных элементов и выполнения проходческих операций цикла передвигается корпус 1 полущита. Для этого подается давление в штоковые полости гидроцилиндров 4 и поршневые полости гидроцилиндров 5. Последними создается дополнительное усилие подачи корпуса 1, компенсирующее отсутствие шандорных элементов в нижней части полущита.

При этом тяга через упор 10, воспринимая усилие гидроцилиндра 5, подтягивается до контакта с платформой и воздействует своим упором на элементы платформы. Элементы платформы воспринимают усилия сжатия через упор 11, но при этом, зажатые между корпусом и почвой, остаются неподвижными и являются упором для тяги, обеспечивая возможность гидроцилиндру 5 продвинутьь корпус к забою.

После перемещения корпуса 1 гидроцилиндрами 5 осуществляется выдвижение тяги 9 в сторону забоя на величину, соответствующую величине перемещения корпуса полущита. При помощи манипуляторов 13 и тельферов 14 крайние элементы 7 платформы 6 со стороны закрепления гидроцилиндра 5 выдвигают и переставляют на противоположную закреплению гидроцилиндра 5 сторону платформы, где их устанавливают в освободившееся пространство между платформой и упором 11. Для установки платформы в определенном положении для обеспечения направленного ведения полущита могут быть использованы подкладки 13 и проставки 14. Затем цикл работы повторяется.

При выполнении тяги 9 в виде .рамы 17 с поперечными стяжками 18 и 19 (фиг. 5 и 7) работа полущита аналогична описанной.

Управление движением проходческого полущита обеспечивается помимо установки элементов 7 платформы 6 в определенном положении с использованием прокладок 13 и проставок 14 также корректировкой хода гидроцилиндров дополнительного подпора.

Таким образом, применение изобретения исключает связь между элементами платформы, которые работают на сжатие, что приводит к упрощению конструкции, повышению производительности и облегчению условий эксплуатации проходческого полущита.

1. Проходческий полущит, включающий корпус с выполненными на нем продольными направляющими, в которые установлены выдвижные шандорные элементы, опорную платформу, состоящую из отдельных элементов и средство передвижения корпуса по платформе в продольном направлении, содержащее шандорные гидроцилиндры, соединенные с корпусом и шандорными элементами, и гидроцилиндры дополнительного подпора, закрепленные одним концом на корпусе, а другим связанные с платформой, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и облегчения условий эксплуатации полущита, каждый из гидроцилиндров дополнительного подпора связан с опорной платформой посредством тяги, расположенной вдоль продольной оси платформы и имеющей на своих концах упоры, один из которых шарнирно связан с гидроцилиндром дополнительного подпора, а второй установлен с возможностью взаимодействия с торцом платформы со стороны, противоположной месту закрепления гидроцилиндра дополнительного подпора.

2. Полущит по п. 1, отличающийся тем, что тяга выполнена в виде замкнутой рамы, охватывающей опорную платформу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 2431652, кл. Е 21 D 9)06, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 685827, кл. Е 21 D 9/06, 1978 (прототип) .

ВидЕ

И-И в

Составитель 3. Власова

Редактор Н. Джуган Техред А. Бойкас Корректор Г. Огар

Заказ 11174/47 Тираж 630 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул . Проектная, 4