FI75398C - Aggregat foer brytning av tunnlar. - Google Patents

Description

75398

Tunnelinlouhintalaitteisto

Keksintö koskee kaivosalaa ja erityisesti laitteistoja, joilla louhitaan tunneleita ja metrotunneleita ja 5 joita käytetään eri tarkoituksiin tehtäviä tunneleita rakennettaessa .

Nykyisin käytetään tunnelien tekoon itsensä kannattavassa kalliossa laajalti louhintakoneistoja, jotka varmistavat niiden töiden mekanisoinnin, joissa asennetaan 10 tunnelin elementtiverhous ja lastataan louhittu kivi autoihin. Louhintalaitteistojen laajaa käyttöä tunnelien tekoon kovassa kalliossa rajoittaa kuitenkin se seikka, että on pakko rikkoa kivi vasarataltoilla tai käytettäessä poraus-ja räjäytysmenetelmää poraamalla räjäytysreiät ilmajaloille 15 asennetuilla käsiporilla.

Kun on tarkoituksena mekanisoida louhintarintauksen louhinta kovassa, itsensä kannattavassa kalliossa, parantaa työskentelyolosuhteita ja nopeuttaa etenemistä, käytetään tunnelien louhimiseksi kovaan kallioon laajalti laitteistoa, 20 jossa on mekanisoitu louhintarintauksen louhinta ja joka käsittää louhintakoneen, joka on periaatteessa omalla käyttövoimalla kulkeva rintauskone, joka louhii rintauksen joko pyörivällä leikkuutyökalulla tai porauslaitteella. Louhinta-koneen voi varustaa lisälaitteella tukiosien pystyttämistä 25 varten. Laitteisto sisältää kuljetin-toistokuormaajät, pö-lynestojärjestelmän ja lisälaitteita.

Laitteiston avulla voidaan suorittaa rintauksen mekanisoitu louhinta pyörivällä poralla tai suorittaa rintauksen koneporaus sekä pystyttää tilapäinen tuki tilapäisten 30 tukikaarien tai kiinnityksen muodossa. Laitteisto kuormaa irtokiven kuljetusleitteille. Kestoverhouksen asentavia mekanismeja käytetään louhintalaitteiston takana (vrt. E.K. Gubenkovin ja A.V. Burshteinin kirjoitukseen "Itävaltalaisia rintauskoneita ja louhintalaitteistoja" julkaisussa 35 "Transportnoe Stroitelstvo" 1980, nro 6, s. 57, joka on venäjänkielinen) .

75398

Tunnetun laitteiston eräs haitta on se, että sen avulla tunneliverhouksen asennus voidaan suorittaa vain huomattavan matkan päässä rintauksesta, koska on pakko asentaa tilapäinen tuki, joka vääristää verhotun tunnelin 5 profiilia eikä ole tarkoitettu antamaan pitkäaikaista vastusta kallion painetta vastaan, mikä estää mahdollisuuden käyttää suuremmassa määrin tunnettua laitteistoa metrotun-neleiden rakentamiseen, joissa on tarkasti noudatettava tunnelin läpileikkauksen geometriaa ja tunneliväylän suun-10 taa.

Esillä olevan keksinnön teknistä ajatusta ja saavutettuja tuloksia lähimpänä on jokin niistä tunnetuista lou-hintalaitteistoista, jotka käsittävät liikkuvan korokkeen ja kiskoraiteet, joille ajopyörien välityksellä asennetaan 15 kalliolouhintakone ja asennuslaite, joka kannattaa tunneli-verhousta, injektointilaitoksen, joka on asennuslaitteen takana ja jonka pohja on kytketty liikkuvaan korokkeeseen ja laitteiston etenemistä varten olevat hydraulisylinterit, joista kukin on kytketty toisesta päästään liikkuvan korok-20 keen etuosaan ja varustettu toisessa päässään tarttuimella, joka toimii yhdessä tunneliverhouksen kanssa (vrt. esim. V.A. Khodoshin ja M.Y. Shenkmanin kirjoitukseen "Tunnelinlouhin-talaitteisto tunnelien rakentamiseksi poraus- ja räjäytys-menetelmällä käyttäen rintauksen koneporausta" julkaisussa 25 "Transportnoe Stroitelstvo" 1980, nro 4, s. 12, joka on venäjänkielinen) .

Tämä laitteisto toimii seuraavasti. Kun rintaus on porattu pois, siirretään porausalustaa taaksepäin ja tunne-liverhousta kannattava asennuslaite asennetaan sen paikalle; 30 tässä tapauksessa asennuslaite kulkee porausalustan alitse ja kantaa mukanaan injektioletkun toisen pään, kun taas tämän toinen pää on kiinnitetty injektiolaitokseen, joka jää paikalleen tässä vaiheessa. Kun verhousrengas on asennettu, täytetään sen ja kiven välinen alue injektiosementillä ja 35 asennuslaite siirretään taakse määrätyn matkan verran, vie- 75398 dään laitteiston tarttuimet, jotka ovat etenemiseen käytettävissä hydraulisylintereissä, tarttuvaan kytkentään verhouksen otsapinnan kanssa ja vedetään sitten hydrauli-sylintereiden männänvarret sisään, siirretään koroketta 5 eteenpäin yhdessä porausalustan, asennuslaitteen sekä in-jektiolaitoksen kanssa.

Tunnettu koneisto mahdollistaa tunneliverhouksen asentamisen heti rintauksen kohdalla, mikä puolestaan mahdollistaa (sen lisäksi, että työn voi suorittaa epävakaal-10 la maaperällä) laitteiston osien tarkan sijoituksen tunnelissa, koska paikalla on valmis verhous, jonka poikkileik-kausmuoto on verraten tarkka, ja koska on koroke kiskorai-teineen, joille asennetaan pyörien varaan porausalusta ja tunneliverhousta kannattava asennuslaite.

15 Tunnetun louhintalaitteiston eräs haitta on se, että laitteiston etenemisen aikana kohdistuu verhouksen ensimmäisen renkaan otsapintaan kuormia, jotka syntyvät silloin, kun koko laitteistoa siirretään eteenpäin, mikä usein aiheuttaa verhouksen rengasosien murtumisen. Kun suoritetaan 20 alkuinjektio verhouksen ensimmäisen renkaan taakse, asennus-laitteen ollessa rintauksen luona ja injektiolaitoksen korokkeen takana, on injektiojohto huomattavan pitkä (yhtä pitkä kuin etäisyys injektiolaitoksesta rintaukseen). Kun on suoritettu alkuinjektio, puretaan kaikki johtoon jäänyt 25 injektioaine rintaukseen puhaltamalla ilmaa järjestelmän läpi, jolloin aine menee hukkaan. Koska asennuslaite liikkuu injektiolaitoksen suhteen, on injektiojohto tehtävä lisäksi huomattavan pitkän, ripustetun, taipuisan letkun muodossa, joka kuluu nopeasti ja on altis murtumille, mikä vai-30 kutta haitallisesti tunnelilouhintalaitteiston toiminnan luotettavuuteen.

Esillä olevan keksinnön eräänä tavoitteena on poistaa edellä mainitut haitat. Keksinnön tavoitteena on oleellisesti kehittää rintauksen mekanisoidulla louhinnalla va-35 rustettu laitteisto tunnelien louhimiseksi kovassa, itsensä 75398 kannattavassa kalliossa, jolloin laitteiston etenemismeka-nismin ja injektiolaitoksen rakenne on sellainen, joka varmistaa sen, että laitteiston siirtämiseksi eteenpäin ja verhouksen taakse tarvitaan vähemmän voimaa, että injektoi-5 tavan aineen kulutus on pienempi, ja että laitteiston toiminta on samalla luotettavampi.

Tähän tavoitteeseen päästään siten, että tunnelin-louhintalaitteistossa, joka käsittää liikkuvan korokkeen, jossa on etuosa ja takaosa ja joka on varustettu kiskorai-10 teillä; tunnelinlouhintalaitteiston etenemistä varten olevat hydraulisylinterit, jotka on kiinnitetty korokkeen etuosaan ja joissa on tarttuimet, jotka voivat toimia yhdessä tunneliverhouksen kanssa; kallionlouhintakoneen ja tunneli-verhouksen kannattavan asennuslaitteen, joka on asennettu 15 liikkumaan korokkeen kiskoraiteita pitkin, ja injektiolai-toksen, joka sijaitsee kannattavan asennuslaitteen takana ja on asennettu alustalle, joka on yhdistetty laitteiston liikkuvaan korokkeeseen, on injektiolaitos keksinnön mukaisesti asennettu alustalle pyörien ja alustalle sovitetun 20 kiskoraiteen välityksellä ja yhdistetty tunneliverhouksen asennuslaitteeseen tangon avulla, joka kytkee asennuslaitteen jäykästi injektiolaitokseen, jonka alusta on yhdistetty liikkuvan korokkeen takaosaan ylimääräisten hydraulisy-lintereiden avulla.

25 Tällaisella tunnelinlouhintalaitteiston rakenteella saadaan aikaan rintauksen mekanisoitu louhinta kovassa, itsensä kannattavassa kalliossa ja se parantaa työskentelyolosuhteita, samalla kun laitteiston toiminnan luotettavuus paranee ja laitteisto kulkee nopeammin eteenpäin.

30 Ylimääräisten hydraulisylinteriden avulla laitteis toa voidaan siirtää eteenpäin osina ja siten voidaan pienentää kuormitusta, joka kohdistuu tarttuimiin ja tunnelinver-houkseen laitteiston etenemisen aikana, mikä takaa sen, että tunneliverhous ei vahingoitu. Tekninen laitteisto, joka in-35 jektoi injektioaineen verhouksen taakse, on tehty injektio- 75398 laitoksen muodossa, jonka alusta on yhdistetty siihen pyörien ja kiskoraiteen avulla ja joka on kytketty tunneliver-houksen asennuslaitteeseen tangolla, jonka voi tehdä esim. saranaliitoksen muodossa. Tämä pienentää oleellisesti in-5 jektiojohdon pituutta ja vähentää siten sen täyteaineen kulutusta, joka injektoidaan verhouksen taakse.

Varustamalla tunnelinlouhintakoneisto ehdotetuilla etenemismekanismeilla ja teknisellä laitteistolla injektion suorittamiseksi verhouksen taakse on mahdollista yksinker-10 taistaa koneiston rakennetta, lyhentää sen pituutta ja siten pienentää sen massaa, parantaa sen ohjattavuutta toiminnan aikana tunneliväyIässä, lyhentää koneiston asennukseen ja huoltoon menevää aikaa käytön yhteydessä, vähentää injektioaineen kulutusta 5-10 %:n verran, estää verhouksen 15 murtuminen ja pienentää rakennettavan tunneliväylän kaarevuuden vähimmäissädettä.

Keksintöä voidaan käyttää hyväksi tunnetuissa tunne-linlouhintalaitteistoissa muuttamalla niiden etenemismeka-nismia ja injektiolaitteistoa keksinnön mukaisesti.

20 Keksintöä kuvataan nyt lähemmin viitaten oheiseen piirustukseen, joka esittää yleiskuvantoa keksinnön mukaisesta tunnelinlouhintalaitteistosta.

Keksinnön mukainen tunnelinlouhintalaitteisto sisältää liikkuvan korokkeen 1, jossa on etuosa 2 ja takaosa 3 25 ja metallirakenne, jolle on asennettu kiskoraiteet 4 ja 5. Kiskoraiteelle 4 on asennettu pyörien 6 varaan kallionlou-hintakone 7, jota voi edustaa omalla käyttövoimalla kulkeva rintauskone tai kivenlouhintakone tai porakelkka. Tunneli-verhouksen asennuslaite 8, joka on tunneliverhousta kannat-30 tava ja asennettu kiskoraiteelle 5 pyörien 9 varaan, on oleellisesti kolmiulotteinen metallirakenne, jossa on ete-nemismekanismi, hydrauli- ja sähköjärjestelmä, ohjauslaite verhouksen asentamiseksi, eri laitteita rintauksessa työskentelevän henkilöstön suojaamiseksi rintauksen katosta ja 35 seinistä vahingossa tapahtuvia purkauksia vastaan ja varsi- 6 75398 naisen asennuslaitteen räjähdyksen voimaa vastaan suojaamiseksi, kun louhitaan tunneleita poraus- ja räjäytysmene-telmällä.

Asennuslaitteen 8 takana on injektiolaitos 10, joka 5 on asennettu alustalle 11 pyörien 12 ja kiskoraiteen 13 varaan, joka on kiinnitetty jäykästi alustaan 11. Injektio-laitoksen runko 14 on oleellisesti metalliportti, joka on kytketty asennuslaitteeseen 8 tangolla 15, joka on esim. tehty saranaliitoksen muodossa, jonka avulla injektiolai-10 tosta 10 voidaan liikuttaa kiskoraidetta 13 pitkin asennus-laitteen 8 etenemismekanismien avulla, jolloin asennuslaitteen 8 kiskoraidetta 5 ei tarvitse suunnata tarkasti yhteen injektiolaitoksen 10 kiskoraiteen 13 kanssa. Injektiolai-toksen 10 alusta 11 on liitetty liikkuvan korokkeen taka-15 osaan 3 ylimääräisillä hydraulisylintereillä 16.

Jäykkä sise 17 injektiojohdon 18 metalliputken muodossa on asennettu asennuslaitteen 8 ja injektiolaitoksen 10 rungon välille. Korokkeen 1 etuosaan 2 on kiinnitetty hydraulisylintereiden 19 vaipat ja sylintereiden männänvar-20 ret on varustettu taittuvilla tarttuimilla 20, jotka on tarkoitettu toimimaan yhdessä tunneliverhouksen 21 ensimmäisen (rintauksesta laskettuna) renkaan kanssa, kun laitteistoa siirretään eteenpäin tunnelissa.

Tunnelinlouhintalaitteisto toimii seuraavasti. Kal-25 lionlouhintakone 7 louhii rintauksen (louhinnan voi suorittaa käyttämällä poraus- ja räjäytysmenetelmää tai rintaus-koneen leikkurilla tai jollakin toisella louhintakoneella). Louhinnan jälkeen louhintakone 7 liikkuu kiskoraiteita 4 ja 5 pitkin pois rintauksesta ja pysähtyy laitteiston taakse.

30 Tunneliverhouksen asennuslaite 8 lähestyy rintausta kisko- raidetta 13 pitkin yhdessä injektiolaitoksen 10 kanssa, koska jäykkä tanko 15 yhdistää injektiolaitoksen rungon 14 asennuslaitteen 8 kanssa. Sitten asennetaan verhouksen 21 ensimmäinen (laskettuna rintauksesta) rengas ja suoritetaan in-35 jektio injektiojohdon 18 kautta verhouksen ensimmäisen ren- 75398 kaan taakse. Injektiojohto 18 on oleellisesti jäykkä sise, joka on tehty metalliputken 17 muodossa ja vain pieni etuosa siseestä on tehtävä taipuisaksi injektiojohdon kytkemiseksi verhouksen 21 renkaan eri segmentteihin.

5 Sitten hydraulisylintereiden 19 männänvarsien päi hin asennetut tarttuimet 20 ojennetaan ulos ja viedään tarttuvaan kytkentään verhouksen 21 renkaan otsapinnan kanssa. Liikkuvan korokkeen 1 etuosaa 2 ja takaosaa 3 siirretään eteenpäin yhdessä niille asennettujen kiskoraitei-10 den 4 ja 5 kanssa. Injektiolaitosta 10 siirretään eteenpäin yhdessä korokkeen 1 ja asennuslaitteen 8 kanssa, joka on asennettu korokkeelle ajopyörien 12 varaan, jotka vierivät pitkin alustalle 11 laskettua kiskoraidetta 13, koska injektiolaitoksen 10 runko 14 on kytketty asennus-15 laitteeseen 8 jäykällä tangolla 15 ja alustan 11 ja tunne-liverhouksen välinen kitkavoima on suurempi kuin vierinnän kitkavoima pyörien 12 tukiosissa.

Näin ollen korokkeen 1 siirto eteenpäin yhdessä asennuslaitteen 8 kanssa vaatii voiman, joka on yhtä suuri 20 kuin laitteiston näiden osien massan suhteessa tunneliver-houkseen kehittämän kitkavoiman ja pyörien 12 tukiosien vierinnän kitkavoiman summa.

Sitten alusta 11 vedetään korokkeen 1 luokse hydraulisylintereiden 16 avulla, jolloin injektiolaitoksen 10 25 rungon 14 pyörät 12 vierivät. Siksi on voitettava vain in-jektiolaitoksen massojen kitkavoima suhteessa runkoon 14 ja alustaan 11 ja vierinnän kitkavoima ajopyörien 12 tukiosissa. Ellei pyöriä 12 ole käytettävissä, niin hydraulisylintereiden toimiessa on laitteiston liike epämääräinen 30 (ts. joko koko laitteisto tulee siirretyksi kohti rintaus-ta tai alusta 11 yhdessä injektiolaitoksen 10 kanssa tulevat vedetyiksi kohti koroketta 1, riippuen kitkavoimien uudesta jaosta). Jos käytetään pyöriä 12, on olemassa määrätty liike, ts. alusta 11 vedetään koroketta 1 kohti, jol-35 loin pyörät 12 vierivät vapaasti alusta 11 pitkin. Täten 8 75398 se voima, joka on tarpeen vain laitteiston osan, mutta ei koko laitteiston, siirtämiseksi eteenpäin, kohdistuu verhouksen 21 renkaan etumaiseen otsapintaan.

Täten tehokkuus, joka saavutetaan käyttämällä esil-5 lä olevan keksinnön mukaista tunnelinlouhintakoneistoa verrattuna nykyisin tunnettujen laitteiden tehokkuuteen, ilmenee siinä, että verhousrenkaan otsapintaan kohdistuu etenemisen aikana pienempi kuormitus, ts. otsapintaan kohdistuva voima on yhtä suuri kuin sen vastuksen arvo, jonka 10 kehittää edetessä vain koneiston yksi osa, ja siinä, että kulutetun injektioaineen määrä pienenee johtuen injektio-johdon pienemmästä pituudesta ja sen sisällä olevasta pienemmästä hyödyttömästä tilasta.

Injektiojärjestelmän toiminnan luotettavuus paranee 15 taipuisan putkijohdon pituuden pienentymisen ansiosta ja koska välimatka injektiolaitoksesta injektiokohtaan pienenee .

Claims (1)

1. 9 Patenttivaatimus 7^398 Tunnelinlouhintalaitteisto, joka käsittää liikkuvan korokkeen (1), jossa on etuosa (2) ja takaosa (3) ja joka 5 on varustettu kiskoraiteilla (4 ja 5); tunnelinlouhinta-laitteiston etenemistä varten olevat hydraulisylinterit (19), jotka on kiinnitetty korokkeen (1) etuosaan (2) ja joissa on tarttuimet (20), jotka voivat toimia yhdessä tun-neliverhouksen (21) kanssa; kallionlouhintakoneen (7) ja 10 tunneliverhouksen (21) kannattavan asennuslaitteen (8), joka on asennettu liikkumaan korokkeen (1) kiskoraiteita (4 ja 5) pitkin, ja injektiolaitoksen (10), joka sijaitsee kannattavan asennuslaitteen (8) takana ja on asennettu alustalle (11), joka on yhdistetty laitteiston liikkuvaan 15 korokkeeseen (1), tunnettu siitä, että injektiolai-tos (10) on asennettu alustalle (11) pyörien (12) ja alustalle sovitetun kiskoraiteen (13) välityksellä ja yhdistetty tunneliverhouksen (21) asennuslaitteeseen (8) tangon (15) avulla, joka kytkee asennuslaitteen (8) jäykästi in-20 jektiolaitokseen (10), jonka alusta (11) on yhdistetty liikkuvan korokkeen (1) takaosaan (3) ylimääräisten hydrau-lisylintereiden (16) avulla.