Проходческий щит

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 91 (11) 9/О 515 Е ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 м рукторсколавмосинжстро Семен 090, 981. ство СС 9/06, 1 ится к п м.б. испольэоваах. Цель изобреиэводительности ий работы прой щит содержитР 1 Ф 74 Е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(71) Специальное констехнологическое бюропри Мосгорисполкоме(57) Изобретение отноному строительству ино в проходческих щиттения - повышение пропутем улучшения условходчиков. Проходчески11 корпус 1 с передки 2 и задним 3опорными кольцами. В кольцах 2 и 3неподвижно закреплены гидродомкраты4 передвижения щита. В нижней частикорпуса 1 установлена опорная рама17 рабочего органа (РО) 40. Вдольпродольной оси щита размещен ленточный конвейер (К) 10. Головная частьК 10 закрыта сверху наклонным столом67. При этом РО 40 смонтирован на раме 17 посредством шарнирной подвески(ШП) 30. Для поворота РО 40 в гори-,зонтальной плоскости служит гидроцилиндр 42, шарнирно связанный с ШП 30и .стрелой РО 40. Для подъема РО 40 ввертикальной плоскости рама 17 снабжена поворотными в вертикальной плоскости кронштейнами 22, шарнирно свя. -занными с рамой 17 и ШП 30. ПоворотРО 40 в вертикальной плоскости осуществляется с помощью гидроцилиндра,29 поворота, шарнирно связанного скронштейном 22 и ШП 30. Кронштейны22 расположены вдоль боковых внешнихсторон К 10 и поворачиваются в вер 5тикальной плоскости с помощью дополИзобретение относится к подземно 10му строительству и может быть использовано в проходческих щитах, примечяемых, например, прн строительстветоннелей,15Цель изобретения - повышение производительности путем улучшения условий работы проходчиков.На фиг.1 изображен щит, общий вид;на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (по 20перечная Ч-образная перегородка условно не показана); на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - рабочийорган, продольный разрез; на фиг.5 -вид В на фиг.4; на фиг.6 - сечениеГ-Г на фиг.1; на фиг.7 - вид Д нафиг1 (поворотные кронштейны в максимально поднятом положении).Проходческий щит состоит из корпуса 1 с передним 2 и задним 3 опорными кольцами, в которых неподвижнозакреплены корпуса гидродомкратов 4передвижения щита башмаками 5. В ножевой части 6 корпуса 1 проходческого щита установлена система вертикальных 7 и горизонтальных 8 перего 35родок для удержания груди забоя припроходке в неустойчивых песчаныхгрунтах. Для нагребания разработанного грунта на транспортирующую ленту 9 ленточного конвейера 1 О, установленного по продольной оси корпуса1 проходческого щита, нижний участокножевой части 6 до переднего опорного кольца 2 закрыт съемными листами11, Для возведения кольцевой железобетонной обделки 12 из отдельных эле"ментов к заднему опорному кольцу 3на продольных кронштейнах 13 смонтирован канатный блокоукладчик 14,имеющий направляющие ролики 15 дляканата и электрическую лебедку 16,В нижней части корпуса 1 проходческого щита между передним 2 и задним 3 опорными кольцами установленаопорная рама 17. На последней по обо 55им бокам ленточного конвейера 10 симметрично продольной оси проходческого щита попарно расположены продольнительных гидроцилиндров 25, шарнирно связанных одним концом с рамой 17 посредством продольных вертикальных ребер 20, а другим концом - с кронштейнами 22. 7 ил. ные вертикальные ребра 18 и 19,жестко связанные также с передним опорным кольцом 2; между которыми расположены нижние гидродомкраты 4 передвижения щита. Кроме того, на раме 17 расположены два продольных вертикальных ребра 20. В нижней части корпуса 1 в зоне переднего опорного кольца 2 в продольных ребрах 18 и 19 вставлены поперечные оси 21, на которых с возможностью поворота в вертикальной плоскости установлены две опоры в виде двухрычажных. плавно сопряженных фигУрных поворотных кронштейнов 22, расположенных вдоль боковых внешних сторон конвейера 10. У каждого из фигурных кронштейнов 22 один рычаг направлен в сторону опорного кольца 2 с осью 21 крепления и поворота, другой рычаг направлен вверх. На внешних сторонах фигурных кронштейнов 22 имеются выступы 23 с установленными в них поперечными осями 24, которые связаны посредством двух гидроцилиндров 25, прикрепленных к продольным ребрам 19 и 20 опорной рамы 17 через поперечные оси 26 к корпусу 1 проходческого щита, а на внутренних сторонах (обращенных в сторону ленточного конвейера 10) имеются выступы 27, в которых в непосредственной близости от осей 21 ус" тановлены поперечные оси 28, предназначенные для установки двух гидро- цилиндров 29 поворота шарнирной подвески ЗО в вертикальной плоскости. Фигурные кронштейны 22 также соединены между собой Ч-образной поперечной перегородкой 31, состоящей иэ боковин 32 и поперечины 33 и находящейся под ленточным конвейером 10 с зазором до нижнего края ленточного конвейера, достаточным для поворота фигурных кронштейнов 22 гидроцилиндрами 25 в максимальное верхнее положение,Шарнирная подвеска 30 замкнутого профиля в поперечной плоскости с отверстием выполнена с двумя продольны5058 6 5 15 ми щеками 34, направленными вниз и расположенными шире ленточного конвейера 10 по бокам от него между фигурными кронштейнами 22. Закрепленные на выступах 27 Фигурных кронштейнов 22 гидроцилиндры 29 связаны с щеками 34 при помощи двух поперечных осей 35. Сама шарнирная подвеска 30 смонтирована на направленных вверх рычажных частях 36 Фигурных кронштейнов 22 с возможностью поворота в вертикальной плоскости вокруг поперечных осей 37 гидроцилиндрами 29.В отверстии шарнирной подвески 30 на верхней 38 и нижней 39 вертикальной втулках установлены рабочий орган 40 с посадочным каркасом 41 с возможностью поворота ее в горизонтальной плоскости гидроцилиндром 42, расположенным под стрелой 40 поперечно продольной оси проходческого щита и присоединенным через вертикальную ось 43 и кронштейн 44 к боковой стенке шарнирной подвески 30, а другим концом через вертикальную ось 45 и кронштейн 46 - к стреле 40 рабочего органа проходческого щита. Внутри стрелы 40 на передних 47 и задних 48 опорах скольжения с возможностью перемещения вперед-назад в продольном направлении размещен телескоп 49. Перемещение осуществляют гидроцилиндром 50, прикрепленным снизу к стреле через ось 51, а к телескопу - через ось 52. Внутри телескопа 49 на оси 53 через шток 54 укреплен гидроцилиндр 55 с поршнем 56 и трубопроводом 57 подачи рабочей жидкости в поршневую полость с возможностью перемещения вдоль телескопа на опоре 58 скольжения,.установленной в пяте 59, совмещенной с корпусом гидроцилиндра 55, Через ось 60 пята 59 гидро- цилиндра 55 связана с поворотной тягой 61, которая, в свою очередь через ось 62 соединена с лопатой 63 с возможностью поворота последней в вертикальной плоскости вокруг оси 64, установленной на телескопе 49. Для подвода рабочей жидкости в гидроцилиндр 50 выдвижения телескопа 49 в гидроцилиндр 55 поворота лопаты 63 предназначены соответственно отверстия 65 и 66. Головная часть ленточного конвейера 10 закрыта от разработанного грунта листами наклонного стола 67 и продольными вертикальны-ми листами 68, установленными вдоль ленточного конвейера 10. Конфигурация наклонного стола 67 соответствует профилю фигурных кронштейнов 22с гидроцилиндрами 29 в максимальномгверхнем положении, плавно сопрягасьс корпусом 1 проходческого щита.Проходческий щит работает следующим образом.10Цикл по проходке тоннеля на ширину кольца обделки из отдельных элементов начинается с разработки забоялопатой 63. При работе в неустойчивых грунтах удержание забоя от разрушения обеспечивается системой вертикальных 7 и горизонтальных 8 перегородок, расположенных в ножевой части6 корпуса 1 проходческого щита, иразработка забоя производится пооче 20 редным введением лопаты 63 в ячейкимежду перегородками. Для осуществления этого первоначально шарнирнаяподвеска 30 ориентируется в вертикалькой плоскости при помощи гидроцилиндров 25, поворачивающих фигурныекронштейны 22 вокруг осей 21, установленных в продольных вертикальныхребрах 18 и 19, обеспечивая одновременно перемещение шарнирной подвески30 со стрелой 40 как по вертикали,так и в продольном направлении, располагаясь на требуемом ярусе для разработки забоя,Для синхронизации действий гидроцилиндров 25 и восприятия поперечныхусилий от внедрения лопаты фигурныекронштейны 22 соединены между собой7-образной перегородкой, Затем производят ориентирование стрелы 40 в го 40риэонтальной плоскости вокруг верхней 38 и нижней 39 вертикальных втулок при помощи поперечно установленного гидроцилиндра 42, прикрепленного через кронштейн 44 на шарнирнойподвеске 30 и соединенного со стрелой 40 через кронштейн 46. Ориентирование стрелы 40 в вертикальнойплоскости осуществляется двумя гидроцилиндрами 29, размещенными на50 внутренних сторонах (обращенных кконвейеру 10) фигурных кронштейнов22 и связанными с шарнирной подвеской 30 двумя направленными вниз выступами 34 вокруг поперечных осей37, размещенных в направленных вверхрычажных частях 36 фигурных кронштейнов 22,Перемещение телескопа 49 на опорах 47 и 48 скольжения к забою и отзабоя осуществляется гидроцилиндром 50, прикрепленным снизу к стреле 40. Активное усилие резания на лопате 63 создается гидроцилиндрами 55 внутри телескопа 49, корпус которого перемещается на опоре 58 скольжения и пяте 59, через поворотную тягу 61 вокруг поперечной оси 64. При этом в гццроцилиндре 50 выдвижения телескопа 49, в гидроцилиндрах 29 шарнирной подвески 30 и гидроцилиндрах 25 поворота фигурных кронштейнов 22 возникают реактивные нагрузки, воспринимаемые через опорную раму 17 корпу сом 1 проходческого щита. Возникающий при копании лопатой 63 крутящий момент передается через вертикальные втулки 38 и 39, шарнирную подвеску 30, поперечные оси 37, фигурные крои штейны 22, поперечные оси 21, продольные вертикальные ребра 18 и 19 и воспринимаются корпусом 1 и передним опорным кольцом 2.Разработанный грунт располагается 25 на листах 11 защитной обшивки и на листах наклонного стола 67. Для осуществления нагребания разработанного грунта на транспортирующую ленту 9 ленточного конвейера 10 предваритель но устанавливают фигурные кронштейны 22 гидроцилиндрами 25 в крайнее нижнее положение поворота, вокруг осей 21, а гидроцилиндрами 29 поворачивают шарнирную подвеску 30 вокруг поперечных осей 37, располагая стрелу 40 параллельно наклонной части ленточного конвейера 10. Нагребание производят перемещением телескопа 49 вперед-назад в продольном направле нии гидроцилиндром 50 при полностью повернутой вниз лопаты 63. Нагребание по всему фронту забоя производится поворотом стрелы 40 с помощью поперечно размещенного гидроцилиндра 45 42. При необходимости нагребание дополняется поворотом шарнирной подвески 30 со стрелой 40 в вертикальной плоскости гидроцилиндрами 29 вокруг поперечных осей 37. Листы наклонного стола 67 и связанные с ними вертикальные листы 68, установленные вдоль ленточного конвейера 10, препятствуют попаданию разработанного грунта в зону расположения оборудования проходческого щита и подводящих рабочую жидкость трубопроводов и гибких шлангов.После завершения работ по удалению разработанного грунта ленточным конвейером 10 на средства внутритоннельного транспорта производят перемещение проходческого щита на ширину кольца блочной обделки, отталкиваясь башмаками гидродомкратов 4 перемещения от ранее возведенной обделки 12 тоннеля, После этого в хвостовой части щита блокоукладчиком 14 производят сборку очередного кольца обделки 12.Формула изобретенияПроходческий щит, включающий корпус с передним и задним опорными кольцами, неподвижно закрепленные в кольцах гидродомкраты передвижения щита, рабочий орган, закрепленный в корпусе щита посредством опорной рамы и шарнирной подвески, размещенный вдоль продольной оси .щита конвейер, . установленный над головной частью конвейера наклонный стол и гидроцилиндры поворота рабочего органа в горизонтальной и вертикальной плоскостях, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и улучшения условий работы проходчиков, опорная рама рабочего органа смонтирована под конвейером и снабжена поворотными кронштейнами, расположенными вдоль боковых внешних сторон конвейера,и шарнирно закрепленными одним концом на раме с возможностью поворота в вертикальной плоскости с помощью дополнительных гидроцилиндров, при этом шарнирная подвеска рабочего органа связана с другими концами поворотных кронштейнов.1550158 Составитель В.АверьянТехред Л.Сердокова орректор О,Кравцова тров едак Производственно-издательский комбинат "Патент", гУжгород, улГагарина, 10 Заказ 256 Тираж ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, 86 Подписное по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР -35, Раушская наб д, 4/5