RU2098631C1 - Tunnel shield and sealing unit - Google Patents
Tunnel shield and sealing unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2098631C1 RU2098631C1 RU96102728A RU96102728A RU2098631C1 RU 2098631 C1 RU2098631 C1 RU 2098631C1 RU 96102728 A RU96102728 A RU 96102728A RU 96102728 A RU96102728 A RU 96102728A RU 2098631 C1 RU2098631 C1 RU 2098631C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shield
- knife section
- cutter section
- hydraulic cylinders
- support ring
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к подземному строительству, а именно к проходческим щитам с поворотной ножевой секцией, и может быть использовано при строительстве тоннелей с небольшими радиусами закругления. The invention relates to underground construction, namely to tunnel shields with a rotary knife section, and can be used in the construction of tunnels with small rounding radii.
Известен проходческий шаг, содержащий корпус, ножевую секцию, установленную с возможностью поворота относительно корпуса посредством гидроцилиндров ее поворота, щитовые гидроцилиндры и уплотнительный узел между ножевой секцией и корпусом. (Заявка Японии N 61-4480, опублик. 1986). A driving step is known, comprising a body, a knife section mounted rotatably relative to the body by means of its hydraulic cylinders, shield hydraulic cylinders and a sealing assembly between the knife section and the body. (Japanese Application N 61-4480, published. 1986).
Недостатком указанного щита является то, что для поворота ножевой секции используются дополнительные гидроцилиндры, которые усложняют конструкцию щита и управление его движением. The disadvantage of this shield is that additional hydraulic cylinders are used to rotate the knife section, which complicate the design of the shield and control its movement.
Кроме того, уплотнительный узел, выполненный в виде эластичных колец, размещенных в кольцевом зазоре между ножевой секцией и корпусом, не компенсирует поперечные смещения ножевой секции при ее повороте относительно корпуса, что может привести в раскрытию стыка и снижению эффективности работы уплотнения. In addition, the sealing unit, made in the form of elastic rings placed in the annular gap between the knife section and the body, does not compensate for the lateral displacements of the knife section when it is rotated relative to the body, which can lead to the opening of the joint and reduce the efficiency of the seal.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является проходческий щит, включающий корпус с передним и задним опорным кольцами, ножевую секцию с опорным кольцом, установленную с возможностью поворота относительно корпуса, щитовые гидроцилиндры, установленные в опорных кольцах ножевой секции и корпуса, и уплотнительный узел между ножевой секцией и корпусом. (Заявка Японии N 3-43435, кл. E 21 D 9/06, опублик. 1991). The closest in technical essence and the achieved result is a sinking shield, comprising a housing with front and rear support rings, a knife section with a support ring mounted for rotation relative to the housing, shield hydraulic cylinders installed in the supporting rings of the knife section and the housing, and a sealing assembly between knife section and case. (Japanese Application No. 3-43435, CL E 21
Ножевая секция и корпус указанного щита установлены внахлест друг другу и в месте соединения имеют сферические поверхности. При этом уплотнительный узел между ножевой секцией и корпусом установлен в кольцевой проточке ножевой секции на сферической поверхности корпуса, что позволяет компенсировать поперечные смещения ножевой секции при ее повороте относительно корпуса и повышает надежность уплотнительного узла. The knife section and the casing of said shield are overlapped to each other and have spherical surfaces at the junction. In this case, the sealing assembly between the knife section and the casing is installed in the annular groove of the knife section on the spherical surface of the casing, which allows to compensate for the lateral displacements of the knife section when it is rotated relative to the casing and increases the reliability of the sealing assembly.
Однако при этом требуется точное изготовление сферических поверхностей ножевой секции и корпуса, установленных внахлест. However, this requires accurate manufacture of the spherical surfaces of the knife section and the body, installed overlap.
Кроме того, указанный щит не предотвращает закручивания ножевой секции или корпуса друг относительно друга, а использование дополнительно гидроцилиндра для поворота ножевой секции усложняет конструкцию щита и его обслуживание. In addition, the specified shield does not prevent twisting of the knife section or the housing relative to each other, and the use of an additional hydraulic cylinder to rotate the knife section complicates the design of the shield and its maintenance.
Задачей изобретения является возможность использования щитовых гидроцилиндров как для перемещения щита, так и для поворота ножевой секции, а также исключение поперечных смещений и закручивания ножевой секции и корпуса щита друг относительно друга. The objective of the invention is the possibility of using shield hydraulic cylinders both for moving the shield and for turning the knife section, as well as eliminating lateral displacements and twisting of the knife section and the shield body relative to each other.
Поставленная задача решается тем, что в проходческом щите часть щитовых гидроцилиндров шарнирно закреплена на ножевой секции и свободно установлена в опорных кольцах ножевой секции и корпуса, а другая часть щитовых гидроцилиндров жестко закреплена на корпусе и свободно установлена в опорном кольце ножевой секции. The problem is solved in that in the sinking shield, part of the shield hydraulic cylinders are pivotally mounted on the knife section and freely installed in the support rings of the knife section and the casing, and the other part of the shield hydraulic cylinders is rigidly fixed on the casing and freely installed in the support ring of the knife section.
Часть щитовых гидроцилиндров может быть выполнена с хвостовиками, при этом каждый хвостовик шарнирно закреплен посредством шарнирного подшипника на ножевой секции и свободно установлен в опорном кольце ножевой секции и переднем опорном кольце корпуса щита. Другая часть щитовых гидроцилиндров может иметь хвостовики с резьбой, при этом каждый хвостовик с резьбой жестко закреплен на переднем опорном кольце корпуса щита посредством гайки-втулки и шайбы, гайка-втулка свободно установлена в опорном кольце ножевой секции, а шайба размещена между корпусом щитового гидроцилиндра и передним опорным кольцом корпуса щита. Part of the shield hydraulic cylinders can be made with shanks, with each shank pivotally mounted by means of an articulated bearing on the knife section and freely mounted in the support ring of the knife section and the front support ring of the shield body. The other part of the shield hydraulic cylinders may have threaded shanks, with each threaded shank rigidly fixed to the front support ring of the shield body using the sleeve nut and washer, the sleeve nut is freely installed in the support ring of the knife section, and the washer is placed between the shield cylinder body and front support ring of the shield body.
В этом варианте закрепления щитовых гидроцилиндров хвостовик щитового гидроцилиндра, шарнирно закрепленного на ножевой секции, в основании имеет сферическую опорную поверхность, которая расположена на расстоянии от переднего опорного кольца корпуса щита не менее высоты шайбы в положении щитового гидроцилиндра, шарнирно закрепленного на ножевой секции, до начала его перемещения. Переднее опорное кольцо корпуса щита имеет со стороны корпуса щитового гидроцилиндра сферическую выемку, выполненную радиусом, равным радиусу сферы сферической опорной поверхности хвостовика щитового гидроцилиндра, шарнирно закрепленного на ножевой секции. Каждая гайка-втулка выполнена конусной со стороны ножевой секции, при этом угол конуса гайки-втулки не менее угла поворота ножевой секции. In this option of securing the shield hydraulic cylinders, the shank of the shield hydraulic cylinder pivotally mounted on the knife section has a spherical bearing surface at the base that is located at a distance from the front support ring of the shield body at least the height of the washer in the position of the shield hydraulic cylinder pivotally mounted on the knife section, before its moving. The front support ring of the shield body has a spherical recess on the side of the shield hydraulic cylinder body, made with a radius equal to the radius of the sphere of the spherical bearing surface of the shield cylinder shank pivotally mounted on the knife section. Each nut-sleeve is made conical from the side of the knife section, while the angle of the cone of the nut-sleeve is not less than the angle of rotation of the knife section.
Кроме того, уплотнительный узел выполнен в виде гибкого листа, эластичных колец и упругой прокладки, при этом гибкий лист размещен в кольцевой проточке ножевой секции с зазорами, в которых установлены эластичные кольца, а в кольцевой проточке корпуса щита гибкий лист прикреплен к корпусу через упругую прокладку. In addition, the sealing assembly is made in the form of a flexible sheet, elastic rings and an elastic gasket, while the flexible sheet is placed in the annular groove of the knife section with gaps in which the elastic rings are installed, and in the annular groove of the shield body the flexible sheet is attached to the body through an elastic gasket .
Для решения поставленной задачи необходима вся совокупность существенных признаков. To solve this problem, you need the whole set of essential features.
Закрепление части щитовых гидроцилиндров посредством шарнирного подшипника на ножевой секции обеспечит поворот ножевой секции в требуемом направлении. Жесткое закрепление другой части щитовых гидроцилиндров к корпусу щита обеспечит перемещение корпуса и ножевой секции в продольном направлении. При этом свободное размещение первой части щитовых гидроцилиндров в опорных кольцах ножевой секции и корпуса щита, а также свободное размещение другой части щитовых гидроцилиндров в опорном кольце ножевой секции не будет препятствовать повороту ножевой секции. Securing part of the shield hydraulic cylinders by means of an articulated bearing on the blade section will ensure that the blade section rotates in the desired direction. Rigid fastening of the other part of the shield hydraulic cylinders to the shield body will ensure the movement of the body and knife section in the longitudinal direction. Moreover, the free placement of the first part of the shield hydraulic cylinders in the support rings of the knife section and the shield body, as well as the free placement of the other part of the shield hydraulic cylinders in the support ring of the knife section will not impede the rotation of the knife section.
Кроме того, жесткое закрепление другой части щитовых гидроцилиндров к переднему опорному кольцу корпуса щита исключает поперечное смещение и закручивание ножевой секции и корпуса друг относительно друга. In addition, the rigid fastening of the other part of the shield hydraulic cylinders to the front support ring of the shield body eliminates the lateral displacement and twisting of the knife section and the housing relative to each other.
Предложенная компоновка уплотнительного узла исключает возможность образования неуплотнительных зазоров между ножевой секцией и корпусом за счет возможности гибкого листа, установленного в кольцевой проточке ножевой секции через эластичные кольца и закрепленного в кольцевой проточке корпуса щита через упругую прокладку, изгибаться при поворотах ножевой секции и постоянно взаимодействовать с ножевой секцией и корпусом щита. The proposed arrangement of the sealing assembly eliminates the possibility of the formation of non-sealing gaps between the knife section and the body due to the possibility of a flexible sheet installed in the annular groove of the knife section through elastic rings and secured in the annular groove of the shield body through an elastic gasket, to bend when the knife section is rotated and constantly interact with the knife section and shield body.
На фиг. 1 изображен проходческий щит с поворотной ножевой секцией; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 2, узел шарнирного закрепления щитового гидроцилиндра посредством шарнирного подшипника к ножевой секции; на фиг. 4 сечение В-В на фиг. 2, узел жесткого закрепления щитового гидроцилиндра на корпусе щита; на фиг. 5 место Г на фиг. 3, уплотнительный узел; на фиг. 6 сечение Д-Д на фиг. 3. In FIG. 1 shows a tunneling shield with a rotatable knife section; in FIG. 2, view A in FIG. one; in FIG. 3 section BB in FIG. 2, the hinge assembly of the shield hydraulic cylinder by means of an articulated bearing to the blade section; in FIG. 4, section BB in FIG. 2, the node of rigid fastening of the shield hydraulic cylinder on the shield body; in FIG. 5th place G in FIG. 3, the sealing assembly; in FIG. 6 section DD in FIG. 3.
Проходческий щит включает ножевую секцию 1, корпус 2, щитовые гидроцилиндры 3 и 4, установленные в опорных кольцах ножевой секции 1 и корпуса 2, и уплотнительный узел между ножевой секцией 1 и корпусом 2. Ножевая секция 1 установлена с возможностью поворота на угол альфа относительно корпуса 2 посредством щитовых гидроцилиндров 3. The tunneling shield includes a
Каждый щитовой гидроцилиндр 3 выполнен с хвостовиком 5, который свободно (с зазором) размещен в опорном кольце 6 ножевой секции 1 и в переднем опорном кольце 7 корпуса 2, при этом корпус щитового гидроцилиндра 3 свободно размещен в заднем опорном кольце 8 корпуса 2 щита. Each shield
Хвостовик 5 шарнирно закреплен на ножевой секции 1 посредством шарнирного подшипника 9, установленного на оси 10, которая размещена между ребрами опорного кольца 6 ножевой секции 1. Хвостовик 5 имеет в основании сферического опорную поверхность с радиусом сферы r1, а переднее опорное кольцо 7 корпуса 2 щита со стороны корпуса щитового гидроцилиндра 3 имеет сферическую выемку радиусом r2, равным радиусу r1 сферы сферической опорной поверхности хвостовика 5.The
Каждый щитовой гидроцилиндр 4 имеет хвостовик 11 с резьбой, который жестко закреплен на переднем опорном кольце 7 корпуса 2 щита посредством гайки-втулки 12 и шайбы 13. Гайка-втулка 12 выполнена конусной со стороны ножевой секции 1 с углом конусности β не менее угла поворота a ножевой секции 1. Гайка-втулка 12 свободно установлена в опорном кольце 6 ножевой секции 1, а шайба 13 размещена между корпусом щитового гидроцилиндра 4 и передним опорным кольцом 7 корпуса 2 щита. Each shield
Каждый щитовой гидроцилиндр 3 установлен в опорных кольцах корпуса 2 щита таким образом, что сферическая опорная поверхность его хвостовика 5 расположена на расстоянии от переднего опорного кольца 7 корпуса 2 щита не менее высоты шайбы 13 в положении щитового гидроцилиндра 3 до начала его перемещения, для того чтобы штоки щитовых гидроцилиндров 3 и 4, распирающиеся при передвижке щита в сооруженное кольцо тоннельной обделки, располагались бы в одной плоскости. Each shield
Опорное кольцо 6 ножевой секции 1 выполнено со стороны корпуса 2 со скосом. Угол скоса g выполнен не менее угла a поворота ножевой секции 1 относительно корпуса 2. The
Уплотнительный узел между ножевой секцией 1 и корпусом 2 установлен с возможностью компенсации поперечных смещений ножевой секции 1 при ее повороте относительно корпуса 2. Для этого он выполнен в виде гибкого листа 14, эластичных колец 15 и упругой прокладки 16. The sealing assembly between the
Гибкий лист 14 размещен одним концом в кольцевой проточке 17 ножевой секции 1, а другим концом в кольцевой проточке 18 корпуса 2 щита. The
В кольцевой проточке 17 ножевой секции 1 гибкий лист 14 размещен с зазором относительно ножевой секции 1, в которых установлены эластичные кольца 15. При этом эластичные кольца 15 размещены в проточках ножевой секции 1 и крышки 19, а крышка 19 жестко закреплена к ножевой секции 1. In the
В кольцевой проточке 18 корпуса 2 гибкий лист установлен на корпусе 2 и прикреплен к нему через упругую прокладку 16 и крышку 20. In the annular groove 18 of the
Длина гибкого листа 14 выполнена больше величины перемещения ножевой секции 1 относительно корпуса 2, чтобы исключить выпадение эластичных колец 15. Гибкий лист 14 выполнен, например, из пружинной стали. The length of the
Проходческий щит работает следующим образом. The tunnel shield works as follows.
Перемещение проходческого щита на забой осуществляют путем выдвижения штоков щитовых гидроцилиндров 3 и 4, распирающихся в сооруженное кольцо тоннельной обделки, при этом корпуса щитовых гидроцилиндров 4, жестко закрепленные на переднем опорном кольце 7 корпуса 2 посредством гаек-втулок 12 и шайб 13, воздействуют через переднее опорное кольцо 7 корпуса 2 на ножевую секцию 1. Корпуса щитовых гидроцилиндров 3 через хвостовики 5 также воздействуют на ножевую секцию 1, в результате чего щит продвигается на забой. The tunnel shield is moved to the bottom by extending the rods of the shield
Для изменения направления проходки ножевую секцию 1 поворачивают в требуемом направлении. Для этого щитовые гидроцилиндры 4 и часть щитовых гидроцилиндров 3 отключают и продолжают выдвижение штоков другой группы щитовых гидроцилиндров 3, необходимое для поворота ножевой секции 1. При этом корпуса щитовых гидроцилиндров 3 этой группы, свободно размещенные в опорных кольцах ножевой секции 1 и корпуса 2 и шарнирно закрепленные на ножевой секции 1, поворачивают ножевую секцию 1 вокруг шарнирного подшипника 9 в зависимости от выбранного направления. To change the direction of penetration, the
После перемещения корпусов щитовых гидроцилиндров 3 на величину, равную высоте шайб 13 щитовых гидроцилиндров 4, что соответствует повороту ножевой секции 1 на угол альфа, продолжают перемещение щита в выбранном направлении, включив в работу щитовые гидроцилиндры 4 и другую группу щитовых гидроцилиндров 3. After moving the enclosures of the shield
При повороте ножевой секции 1 гайки-втулки 12, выполненные конусными и свободно размещенные в опорном кольце 6 ножевой секции 1, а также опорное кольцо 6, выполненное со скосом под углом g со стороны корпуса 2 и сферической выемкой радиусом r2, равным радиусу r1 сферы сферической опорной поверхности хвостовика 5, не препятствуют повороту ножевой секции 1 на угол a.When turning the
Предложенный вариант закрепления корпусов щитовых гидроцилиндров 4, имеющих хвостовики 11 с резьбой, с помощью гаек-втулок 12 и шайб 13 на переднем опорном кольце 7 корпуса 2 щита предотвращает закручивание и поперечное смещение ножевой секции 1 и корпуса 2 щита друг относительно друга. The proposed option of securing the housing of the shield
При повороте ножевой секции 1 гибкий лист 14 постоянно взаимодействует с ножевой секцией 1 через эластичные кольца 15 и с корпусом 2 через упругую прокладку 16, исключая возможность образования неуплотненных зазоров между ножевой секцией 1 и корпусом 2 щита. When the
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96102728A RU2098631C1 (en) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | Tunnel shield and sealing unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96102728A RU2098631C1 (en) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | Tunnel shield and sealing unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2098631C1 true RU2098631C1 (en) | 1997-12-10 |
RU96102728A RU96102728A (en) | 1998-01-10 |
Family
ID=20176827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96102728A RU2098631C1 (en) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | Tunnel shield and sealing unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2098631C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2475650C2 (en) * | 2007-12-17 | 2013-02-20 | МОРГАН Лейт Норма | Device for formation of tunnels |
-
1996
- 1996-02-20 RU RU96102728A patent/RU2098631C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP, заявка, 3-43435, кл. E 21 D 9/06, 1991. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2475650C2 (en) * | 2007-12-17 | 2013-02-20 | МОРГАН Лейт Норма | Device for formation of tunnels |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1112233A (en) | Seal for a rolling cone cutter earth boring bit | |
CN106437736A (en) | Main driving device of angle adjustable shield tunneling machine | |
RU2098631C1 (en) | Tunnel shield and sealing unit | |
KR950007633B1 (en) | Sealing system for multually rotating machine parts | |
CN108590675A (en) | A kind of anti-rotation device of shield machine | |
KR940000722A (en) | Shield device | |
JP3773891B2 (en) | Digging equipment for propulsion method | |
CN216339607U (en) | A supporting construction for inflation dirt road moat is domatic to be under construction | |
JP3156844B2 (en) | Starter of shield machine | |
US4445663A (en) | Rotating device for drill mast | |
JPH0198701A (en) | Protection device for hydraulic cylinder | |
JPS641639B2 (en) | ||
JPH041157B2 (en) | ||
JP3089921B2 (en) | Roller cutter | |
JP3958439B2 (en) | Eccentric multi-axis excavator | |
CN209860520U (en) | Railway signal cable channel | |
JP4020498B2 (en) | Eccentric multi-axis excavator | |
CN216517994U (en) | Milling and digging device with adjustable digging diameter | |
KR100532020B1 (en) | Cutting machine to precut a gallery vault | |
RU96102728A (en) | ROAD SHIELD AND SEALING ASSEMBLY | |
JP3454443B2 (en) | Rolling correction device for shield machine | |
JPS58207493A (en) | Peripheral support type sharp-curve corresponding shield excavator | |
JPH0240838B2 (en) | ||
JPS60152798A (en) | Apparatus for drilling tunnel and level | |
JP4020506B2 (en) | Eccentric multi-axis excavator |