RU2612427C2 - Самодвижущийся несущий свод туннеля - Google Patents

Самодвижущийся несущий свод туннеля Download PDF

Info

Publication number
RU2612427C2
RU2612427C2 RU2014145634A RU2014145634A RU2612427C2 RU 2612427 C2 RU2612427 C2 RU 2612427C2 RU 2014145634 A RU2014145634 A RU 2014145634A RU 2014145634 A RU2014145634 A RU 2014145634A RU 2612427 C2 RU2612427 C2 RU 2612427C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
arched
arch
semi
longitudinal beams
beams
Prior art date
Application number
RU2014145634A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014145634A (ru
Inventor
Синьбинь Ли
Original Assignee
Синьбинь Ли
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Синьбинь Ли filed Critical Синьбинь Ли
Publication of RU2014145634A publication Critical patent/RU2014145634A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2612427C2 publication Critical patent/RU2612427C2/ru

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/06—Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining
    • E21D9/0621—Shield advancing devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/14—Lining predominantly with metal
    • E21D11/28—Longitudinal struts, i.e. longitudinal connections between adjoining arches
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/14—Lining predominantly with metal
    • E21D11/18—Arch members ; Network made of arch members ; Ring elements; Polygon elements; Polygon elements inside arches
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/14—Lining predominantly with metal
    • E21D11/30—Bases for lower arch members
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/40—Devices or apparatus specially adapted for handling or placing units of linings or supporting units for tunnels or galleries
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D15/00—Props; Chocks, e.g. made of flexible containers filled with backfilling material
    • E21D15/14—Telescopic props
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/0086—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor in galleries
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/03—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor having protective means, e.g. shields, for preventing or impeding entry of loose material into the working space or support
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/04—Structural features of the supporting construction, e.g. linking members between adjacent frames or sets of props; Means for counteracting lateral sliding on inclined floor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/04—Structural features of the supporting construction, e.g. linking members between adjacent frames or sets of props; Means for counteracting lateral sliding on inclined floor
    • E21D23/0427—Shield operating devices; Hinges therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/04—Structural features of the supporting construction, e.g. linking members between adjacent frames or sets of props; Means for counteracting lateral sliding on inclined floor
    • E21D23/06—Special mine caps or special tops of pit-props for permitting step-by-step movement
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/08—Advancing mechanisms
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D23/00—Mine roof supports for step- by- step movement, e.g. in combination with provisions for shifting of conveyors, mining machines, or guides therefor
    • E21D23/16—Hydraulic or pneumatic features, e.g. circuits, arrangement or adaptation of valves, setting or retracting devices

Abstract

Изобретение относится к области транспорта, гидротехникческих сооружений, а также к выработке туннелей в городских условиях. Техническим результатом является повышение надежности и безопасности выполнения работ по строительству туннелей или гидротехнических сооружений. Предложен самодвижущийся несущий свод туннеля, содержащий передний арочный каркас, задний арочный каркас, силовой цилиндр продвижения свода вперед и опорный силовой цилиндр. Причем передний арочный каркас содержит более трех передних продольных балок и более трех передних арочных балок. Причем все передние продольные балки проходят в продольном направлении по арочным верхним поверхностям передних арочных балок. При этом каждая передняя продольная балка присоединена ко всем передним арочным балкам, передняя арочная балка содержит первую полуарочную балку и вторую полуарочную балку. Причем первая полуарочная балка соединена с одним концом телескопической балки, а вторая полуарочная балка соединена с другим концом телескопической балки. Причем телескопическая балка содержит малую латеральную балку и большую латеральную балку, где один конец малой латеральной балки вставлен внутрь большой латеральной балки, а другой конец малой латеральной балки соединен с первой полуарочной балкой. Телескопическая балка снабжена внутри латеральным силовым цилиндром. Причем один конец этого латерального силового цилиндра шарнирно соединен с малой латеральной балкой, а второй конец этого латерального силового цилиндра шарнирно соединен с большой латеральной балкой. Один конец большой латеральной балки соединен со второй полуарочной балкой. Опорный силовой цилиндр расположен в нижней части переднего арочного каркаса. Задний арочный каркас содержит более трех задних продольных балок и более трех задних арочных балок. Причем все задние продольные балки проходят в продольном направлении по арочным верхним поверхностям задних арочных балок. При этом каждая задняя продольная балка присоединена ко всем задним арочным балкам, и опорный силовой цилиндр расположен в нижней части заднего арочного каркаса. Передние продольные балки и задние продольные балки проходят, чередуясь друг с другом, и между передней арочной балкой и соседней задней арочной балкой имеется пространство. Один конец силового цилиндра продвижения свода вперед присоединен к переднему арочному каркасу, а другой конец цилиндра продвижения свода вперед присоединен к заднему арочному каркасу. Причем передняя арочная балка и задняя арочная балка имеют дугообразную форму. 11 з.п. ф-лы, 15 ил.

Description

Данная заявка испрашивает приоритет по китайской заявке №201210127714.X "Самодвижущийся несущий свод туннеля", поданной в Патентное ведомство КНР 26 апреля 2012 г., которая включена в данное описание во всей своей полноте.
Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящее изобретение относится к областям транспорта, гидротехнических сооружений, а также к выработке туннелей в городских условиях, и, в частности, к самодвижущимся несущим сводам туннелей.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
Для выработки туннелей может использоваться способ щитовой проходки. Однако в связи с ограничениями, возникающими в результате действия различных факторов, при проходке туннелей в скальных породах часто используют взрывные работы и стандартные операции по установке крепи.
В известных арочных туннелях в качестве несущих устройств могут применяться стальные арочные каркасы, которые формируются из стальных труб, имеющих дугообразную форму, или из двутавровых стальных профилей, изогнутых по дуге, которые используются в качестве несущих конструкций для породы стенок туннеля. В качестве несущего элемента может также использоваться продольная стальная труба длиной от 10 метров до 45 метров. Стальные трубы устанавливают для формирования арочного свода, который имеет улучшенные несущие характеристики для потолка и боковых стенок туннелей. Кроме того, могут использоваться и другие опорные средства, такие как стержневые анкеры и деревянные своды.
Заявитель во время создания настоящего изобретения определил, что решения предшествующего уровня техники имеют по меньшей мере нижеуказанные недостатки. Традиционные устройства и способы их применения требуют много времени и большого количества рабочих, и в то же время безопасность работ недостаточно высока, что неблагоприятно сказывается на темпах строительства туннеля. Различные происшествия во время строительства часто связаны с недостаточной надежностью таких несущих устройств и соответствующих способов. Кроме того, такие несущие устройства не являются самодвижущимися.
Сущность изобретения
В связи с вышеуказанными недостатками известных технических решений нижеописанные варианты осуществления настоящего изобретения направлены на создание самодвижущегося несущего свода туннеля, позволяющего сократить сроки выполнения работ и уменьшить количество необходимой рабочей силы, повысить надежность и безопасность.
Для достижения указанной цели в настоящем изобретении предложены следующие технические решения.
Самодвижущийся несущий свод туннеля, содержащий передний арочный каркас, задний арочный каркас, силовой цилиндр продвижения свода вперед и опорный силовой цилиндр, причем передний арочный каркас содержит более трех передних продольных балок и более трех передних арочных балок, причем все передние продольные балки проходят в продольном направлении по арочным верхним поверхностям передних арочных балок, при этом каждая передняя продольная балка присоединена ко всем передним арочным балкам, и опорный силовой цилиндр расположен в нижней части переднего арочного каркаса; задний арочный каркас содержит более трех задних продольных балок и более трех задних арочных балок, причем все его задние продольные балки проходят в продольном направлении по арочным верхним поверхностям его задних арочных балок, при этом каждая задняя продольная балка присоединена ко всем задним арочным балкам, и опорный силовой цилиндр расположен в нижней части заднего арочного каркаса; передние продольные балки и задние продольные балки расположены, чередуясь друг с другом, и между передней арочной балкой и соседней с передней задней арочной балкой имеется пространство; и один конец силового цилиндра продвижения свода вперед присоединен к переднему арочному каркасу, а другой конец цилиндра продвижения свода вперед присоединен к заднему арочному каркасу, причем передняя арочная балка и задняя арочная балка имеют дугообразную форму.
Передняя арочная балка содержит первую полуарочную балку и вторую полуарочную балку, причем первая полуарочная балка и вторая полуарочная балка расположены напротив друг друга таким образом, что они формируют арочную балку, и первая полуарочная балка соединена со второй полуарочной балкой с помощью соединительного элемента, который обеспечивает возможность первой полуарочной балке и второй полуарочной балке сокращаться в направлении их внутренних сторон или раздвигаться в направлении их наружных сторон под определенным углом под действием внешней силы; и передняя арочная балка имеет такую же конструкцию, как и задняя арочная балка.
В одном из вариантов соединительный элемент представляет собой пружинную плиту, средняя часть верхнего конца первой полуарочной балки имеет отверстие и средняя часть верхнего конца второй полуарочной балки также имеет отверстие, причем один конец пружинной плиты введен в отверстие средней части первой полуарочной балки, а другой конец пружинной плиты введен в отверстие средней части второй полуарочной балки, и пружинная плита зафиксирована в первой полуарочной балке и во второй полуарочной балке с помощью пальцев.
В других вариантах соединительный элемент представляет собой первый шарнир.
В других вариантах соединительный элемент содержит промежуточную балку и два шарнира, причем один конец промежуточной балки присоединен к первой полуарочной балке с помощью одного шарнира, а другой конец промежуточной балки присоединен ко второй полуарочной балке с помощью другого шарнира.
В одном из вариантов внутренние стороны первой полуарочной балки и второй полуарочной балки снабжены телескопической балкой, причем один конец этой балки присоединен к первой полуарочной балке, а второй конец телескопической балки присоединен ко второй полуарочной балке.
Телескопическая балка содержит малую латеральную балку и большую латеральную балку, причем один конец малой латеральной балки вставлен внутрь большой латеральной балки, а другой конец малой латеральной балки соединен с гнездом шарнира для шарнирного соединения с внутренней стороной первой полуарочной балки; и телескопическая балка снабжена внутри латеральным силовым цилиндром, причем один конец этого латерального силового цилиндра шарнирно соединен с малой латеральной балкой, а второй конец этого латерального силового цилиндра шарнирно соединен с большой латеральной балкой, и один конец большой латеральной балки соединен с гнездом шарнира для шарнирного соединения с внутренней стороной второй полуарки.
В одном из вариантов телескопическая балка содержит первый наклонный опорный силовой цилиндр и второй наклонный опорный силовой цилиндр, причем один конец первого наклонного опорного силового цилиндра соединен с гнездом шарнира для шарнирного соединения с внутренней стороной первой полуарочной балки, а другой конец первого наклонного опорного силового цилиндра присоединен к сдвоенному шарнирному гнезду, который присоединен к соединительному элементу, и один конец второго наклонного опорного силового цилиндра входит в гнездо шарнира для шарнирного соединения с внутренней стороной второй полуарочной балки, а другой конец второго наклонного опорного силового цилиндра присоединен к сдвоенному шарнирному гнезду.
В одном из вариантов два конца как передней арочной балки, так и задней арочной балки продолжаются вниз боковыми секциями, каждая из которых снабжена балкой ограждения боковой стенки туннеля.
Один конец силового цилиндра продвижения свода вперед присоединен к передней арочной балке, а другой конец силового цилиндра продвижения свода вперед присоединен к задней арочной балке, и опорный силовой цилиндр расположен ниже концов передней арочной балки и задней арочной балки.
Когда передний арочный каркас и задний арочный каркас установлены параллельно друг другу, передние продольные балки и задние продольные балки проходят параллельно друг другу и составляют по меньшей мере две группы продольных балок, которые содержат по меньшей мере группу продольных балок, имеющую ступенчатую конфигурацию, сформированную двумя группами продольных балок, причем каждая такая группа продольных балок содержит по меньшей мере одну переднюю продольную балку и одну заднюю продольную балку.
Самодвижущийся несущий свод туннеля содержит по меньшей мере три группы продольных балок, причем передняя продольная балка и задняя продольная балка, проходящие параллельно на самом верхнем конце, формируют первую группу продольных балок, а другие группы продольных балок проходят симметрично по обеим сторонам первой группы продольных балок, которая является центром симметрии, при этом передние концы продольных балок в первой группе имеют наибольшую длину, а длины передних концов каждой из групп продольных балок с обеих сторон постепенно уменьшаются, в результате чего формируется многоступенчатая конфигурация.
Технические решения, предложенные в вариантах осуществления изобретения, обеспечивают следующие полезные результаты.
Несущий свод туннеля по настоящему изобретению является самодвижущимся и способен обеспечивать опору для верхней части и боковых стенок арочного туннеля, которые могут быть сложены из рыхлых пород, обеспечивает непрерывную поддерживающую силу, действующую на верхнюю часть и боковые стенки арочного туннеля, а также своевременно обеспечивает опору для верхней части сразу же после выполнения взрывных работ. Кроме того, несущий свод по настоящему изобретению обеспечивает опору не только для верхней части туннеля, но также и для двух боковых стенок, надежно поддерживая всю поверхность оползания. Несущий свод по настоящему изобретению надежно предохраняет от обрушения стенки и потолок арочного туннеля. Несущий свод по настоящему изобретению является надежным устройством, обеспечивающим безопасность работ, сокращающим время проходки туннеля и снижающим потребность в рабочей силе. Несущий свод по настоящему изобретению, кроме обеспечения традиционного пошагового способа проходки туннеля, также обеспечивает эффективное и удобное крепление и ограждение для породы в верхней части туннеля, имеющей ступенчатую конфигурацию.
Краткое описание чертежей
Ниже приведено краткое описание прилагаемых чертежей, иллюстрирующих рассмотренные ниже варианты осуществления настоящего изобретения, в которых реализованы технические решения, предлагаемые в изобретении. Понятно, что эти чертежи иллюстрируют лишь отдельные варианты осуществления изобретения, и специалисты в данной области техники могут создать другие сопроводительные чертежи на основе имеющихся чертежей, что не требует каких-либо творческих усилий.
Фиг. 1 - вид сверху самодвижущегося несущего свода туннеля по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 - вид сбоку удлиненного самодвижущегося несущего свода туннеля по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 3 - вид спереди самодвижущегося несущего свода туннеля по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 4 - схематический вид конструкции переднего арочного каркаса по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 5 - вид сверху конструкции фигуры 4;
Фиг. 6 - схематический вид конструкции заднего арочного каркаса по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 7 - вид сверху конструкции фигуры 6;
Фиг. 8 - схематический вид конструкции самодвижущегося несущего свода туннеля с пружинной плитой по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 9 - схематический вид конструкции самодвижущегося несущего свода туннеля с телескопической балкой по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 10 - схематический вид конструкции самодвижущегося несущего свода туннеля с телескопическими балками по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 11 - схематический вид конструкции самодвижущегося несущего свода туннеля с телескопическими балками по другому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 12 - схематический вид конструкции самодвижущегося несущего свода туннеля с балкой ограждения боковой стенки по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 13а - схематический вид для первой стадии продвижения вперед самодвижущегося несущего свода туннеля по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 13b - схематический вид для второй стадии продвижения вперед самодвижущегося несущего свода туннеля по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 13с - схематический вид для третьей стадии продвижения вперед самодвижущегося несущего свода туннеля по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 13d - схематический вид для четвертой стадии продвижения вперед самодвижущегося несущего свода туннеля по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 13е - схематический вид для пятой стадии продвижения вперед самодвижущегося несущего свода туннеля по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 13f - схематический вид для шестой стадии продвижения вперед самодвижущегося несущего свода туннеля по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 14 - вид сверху конструкции самодвижущегося несущего свода туннеля, имеющего ступенчатую конфигурацию, по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 15 - вид сбоку конструкции самодвижущегося несущего свода туннеля, имеющего ступенчатую конфигурацию.
Ссылочные обозначения и указываемые части или элементы:
1 - передний арочный каркас; 10 - передняя продольная балка; 11 - передняя арочная балка; 110 - первая полуарочная балка; 111 - вторая полуарочная балка; 112 - промежуточная балка; 12 - амортизационная прокладка;
2 - задний арочный каркас; 20 - задняя продольная балка; 21 - задняя арочная балка;
3 - силовой цилиндр продвижения свода вперед;
4 - опорный силовой цилиндр;
5 - пружинная плита;
6 - первый шарнир;
7 - телескопическая балка; 70 - малая латеральная балка; 71 - большая латеральная балка; 72 - латеральный силовой цилиндр; 73 - первый наклонный опорный силовой цилиндр; 74 - второй наклонный опорный силовой цилиндр; 75 - сдвоенный шарнирный узел;
8 - гнездо шарнира на внутренней стороне первой полуарочной балки; 9 - гнездо шарнира на внутренней стороне второй полуарочной балки; 13 - верхняя часть (потолок); 14 - верхняя боковая часть; 15 - боковая стенка; 16 - порода стенок и потолка туннеля; 17 - боковая балка; 18 - балка ограждения боковой стенки; 19 - шарнир; 100 - первая группа продольных балок.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение будет рассмотрено подробно на примерах его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, которые позволяют лучше понять цели, суть и достоинства технических решений в соответствии с изобретением.
Как показано на Фиг. 1, 2 и 3, самодвижущийся несущий свод туннеля содержит передний арочный каркас 1, задний арочный каркас 2, силовой цилиндр 3 продвижения свода вперед и опорный силовой цилиндр 4. Передний арочный каркас 1 содержит не менее трех продольных балок 10 и не менее трех арочных балок 11, причем все передние продольные балки 10, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга, проходят в продольном направлении по арочным верхним поверхностям арочных балок 11, и каждая продольная балка 10 соединена со всеми арочными балками 11. В каждом соединении продольных балок 10 с арочными балками 11 используются прикрепленные к ним амортизационные прокладки 12, и опорный силовой цилиндр 4 установлен в нижней части переднего арочного каркаса 1. Задний арочный каркас 2 содержит не менее трех продольных балок 20 и не менее трех арочных балок 21, причем все продольные балки 20, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга, проходят в продольном направлении по арочным верхним поверхностям арочных балок 21, и каждая продольная балка 20 соединена со всеми арочными балками 11. В каждом соединении продольных балок 20 с арочными балками 21 используются прикрепленные к ним амортизационные прокладки 12, и опорный силовой цилиндр 4 установлен в нижней части заднего арочного каркаса 2. Передние продольные балки 10 и задние продольные балки 20 проходят, чередуясь друг с другом, и между передней арочной балкой 11 и соседней с ней задней арочной балкой 21 имеется некоторое расстояние, которое равно длине однократного продвижения вперед переднего арочного каркаса 1. Один конец силового цилиндра 3 продвижения свода вперед присоединен к переднему арочному каркасу 1, а другой конец цилиндра 3 присоединен к заднему арочному каркасу 2, причем передняя арочная балка 11 и задняя арочная балка 21 имеют дугообразную форму.
В соответствии с настоящим изобретением передний арочный каркас содержит не менее трех арочных балок, согнутых для получения дугообразной формы, причем арочные балки расположены в ряд в продольном направлении, и несколько передних продольных балок установлены в продольном направлении по внешней поверхности передних арочных балок. В каждом соединении передних арочных балок и передних продольных балок используется амортизационная прокладка 12, причем ее длина и ширина равна ширине продольной балки, а толщина амортизационной прокладки 12 равна примерно 60 мм. После установки и соединения передних арочных балок, передних продольных балок и амортизационных прокладок в соответствии с вышеуказанной конфигурацией формируется трехмерная конструкция этого каркаса (Фиг. 4 и 5). Конструкция заднего арочного каркаса показана на Фиг. 6 и 7. Конфигурация заднего каркаса аналогична форме переднего арочного каркаса. Элементы переднего арочного каркаса и заднего арочного каркаса устанавливают друг на друга для более плотного заполнения конструкции свода и собирают для формирования каркасов. После сборки передний и задний арочные каркасы не соединены между собой, то есть представляют собой раздельные конструкции. Допускается смещение каркасов относительно друг друга влево, вправо, вверх и вниз на толщину одной амортизационной прокладки. В продольном направлении формируется промежуток между передним концом предыдущей передней арочной балки и задней арочной балки. Длина этого промежутка равна расстоянию между передним арочным каркасом и задним арочным каркасом, которое также равно одному шагу продвижения вперед несущего свода.
Как показано на Фиг. 1 и 2, один конец силового цилиндра 3 продвижения свода вперед присоединен к передней арочной балке 11, а другой конец цилиндра 3 присоединен к задней арочной балке 21, и в нижней части на концах арочной балки 11 и арочной балки 21 установлены опорные силовые цилиндры 4.
В другом варианте один конец силового цилиндра 3 продвижения свода вперед может быть присоединен к передней продольной балке 10, а другой конец силового цилиндра 3 может быть присоединен к задней продольной балке 20.
Собранные конструкции переднего арочного каркаса и заднего арочного каркаса по настоящему изобретению могут последовательно перемещаться вперед под действием выдвигающегося и втягивающегося силового цилиндра продвижения свода вперед, и при этом обеспечивается постоянная опора для породы в верхней части арочного туннеля. Опорная поверхность несущего свода по настоящему изобретению имеет дугообразную форму, которая может прижиматься к профилю поверхности и подходит для поддерживания различных дугообразных рабочих поверхностей туннеля, и при этом достигается хорошая несущая способность конструкции, обеспечивается сокращение времени работы и требуемой рабочей силы, и такая конструкция безопасна и надежна.
Как показано на Фиг. 8, передняя арочная балка 11 включает первую полуарочную балку 110 и вторую полуарочную балку 111, причем первая полуарочная балка 110 и вторая полуарочная балка 111 расположены напротив друг друга таким образом, что они формируют арочную балку, и первая полуарочная балка 110 соединена со второй полуарочной балкой 111 с помощью соединительного элемента, который обеспечивает возможность первой полуарочной балке 110 и второй полуарочной балке 111 сокращаться в направлении внутренних сторон или раздвигаться в направлении наружных сторон под определенным углом под действием внешней силы, и передняя арочная балка 11 имеет такую же конструкцию, как и задняя арочная балка 12.
Предпочтительно соединительный элемент имеет форму пружинной плиты 5, средняя часть верхнего конца первой полуарки 110 имеет отверстие, и средняя часть верхнего конца второй полуарки 111 также имеет отверстие, причем один конец пружинной плиты 5 введен в отверстие верхнего конца первой полуарки 110, а другой конец пружинной плиты 5 введен в отверстие верхнего конца второй полуарки 111, и пружинная плита 5 прикреплена к первой полуарке 110 и ко второй полуарке 111 с помощью пальцев.
Самодвижущийся несущий свод туннеля по настоящему изобретению под действием усилия, создаваемого опорными силовыми цилиндрами в направлении вверх, обеспечивает опору для породы в верхней части туннеля. Поскольку арочная конструкция проходит в направлении ее концов, которые проходят вертикально с обеих сторон, несущее усилие, действующее на потолок туннеля, уменьшается. Для увеличения этого несущего усилия, действующего на потолок туннеля, для предотвращения его обрушения в настоящем изобретении предлагается вырезать среднюю часть полной арочной балки для получения пружинной конструкции, так что арочная балка отходит наружу под определенным углом под действием внешней силы, причем изменения угла приводят к изменению расстояния. Когда опорный силовой цилиндр поддерживает нижний конец арочной балки, она стремится выдвигаться наружу, в результате чего обеспечивается достаточное несущее усилие для поддержания потолка туннеля. Пружинная плита по настоящему изобретению работает таким образом, что арочный несущий свод туннеля обеспечивает опорное усилие для 50% площади стенок туннеля.
В предпочтительном варианте соединительный элемент может иметь форму первого шарнира 6.
Конструкция первого шарнира также обеспечивает возможность левой и правой частей арочной балки сокращаться в направлении ее внутренней стороны или раздвигаться в направлении внешней ее стороны под определенным углом под действием внешней силы, в результате чего обеспечивается достаточное несущее усилие в отношении верхней части туннеля и повышается безопасность и надежность.
На фигуре 9 представлен соответствующий вариант осуществления изобретения. В этом варианте внутренние стороны первой полуарочной балки 110 и второй полуарочной балки 111 снабжены телескопической балкой 7, один конец которой присоединен к первой полуарочной балке 110, а другой конец присоединен ко второй полуарочной балке 111.
Опорный силовой цилиндр обеспечивает несущее усилие, действующее на верхнюю часть туннеля, а латеральная телескопическая балка также обеспечивает поперечное усилие, действующее на боковые стенки туннеля в их верхней части, так что обеспечивается хорошее управление несущей способностью и устойчивостью несущего свода туннеля.
В предпочтительном варианте телескопическая балка 7 содержит малую латеральную балку 70 и большую латеральную балку 71, причем один конец малой латеральной балки 70 входит внутрь большой латеральной балки 71, а другой конец малой латеральной балки 70 входит в гнездо 8 шарнира для шарнирного соединения с внутренней стороной первой полуарочной балки 110; и телескопическая балка 7 снабжена внутри латеральным силовым цилиндром 72, причем один конец этого силового цилиндра 72 шарнирно соединен с малой латеральной балкой 70, а второй конец силового цилиндра 72 шарнирно соединен с большой латеральной балкой 71, и один конец большой латеральной балки 71 входит в гнездо 9 шарнира для шарнирного соединения с внутренней стороной второй полуарочной балки 111. Малая латеральная балка и большая латеральная балка представляют собой полые стальные элементы.
Настоящее изобретение обеспечивает опору для всех верхних частей туннеля. Для повышения несущей способности самодвижущегося свода для поддержания стенки из породы 16 на двух сторонах верхней части туннеля и улучшения устойчивости этого свода должно обеспечиваться усилие в поперечном направлении. В соответствии с изобретением в средней точке арочной балки обеспечивается шарнир, так что несущие части арочной балки могут поворачиваться относительно оси вращения шарнира, в результате чего формируется конструкция каркаса, которая может смещаться внутрь или наружу под определенным углом. Между двумя частями арочной балки обеспечивается латеральная телескопическая балка, внутри которой имеется гидравлический цилиндр, так что длина латеральной балки может увеличиваться и уменьшаться. Когда длина латеральной балки уменьшается, обе части арочной балки отходят внутрь от верхней части стенок туннеля, и несущий свод туннеля может быть продвинут вперед при минимальном сопротивлении движению. Когда длина латеральной балки увеличивается, обе части арочной балки будут подпирать две верхние боковые части 14 туннеля под действием гидравлического цилиндра и будут предотвращать обрушение породы. Использование шарниров и латерального силового цилиндра по настоящему изобретению обеспечивает поперечную силу по горизонтали, в результате чего обеспечивается повышенная несущая способность боковых частей несущего свода туннеля. В результате повышается устойчивость несущего свода туннеля. Таким образом, когда опорный силовой цилиндр временно убран, несущий свод туннеля может оставаться на своем месте просто под действием латерального силового цилиндра. Поэтому несущий свод туннеля, дополнительно снабженный телескопической балкой, не может обрушиться. Арочный несущий свод туннеля по настоящему изобретению не только является самодвижущимся, но также содержит верхнюю арочную конструкцию, которая обеспечивает активную опору для трех сторон туннеля. Кроме того, обеспечивается постоянная опора для трех сторон туннеля. Таким образом, конструкция, предлагаемая в настоящем изобретении, применима для туннелей с обрушивающейся породой, создающей большое давление.
Как показано на фигуре 10, конструкция с телескопической балкой по настоящему изобретению может быть также заменен конструкцией, содержащей первый наклонный опорный силовой цилиндр 73 и второй наклонный опорный силовой цилиндр 74. Один конец первого наклонного опорного силового цилиндра 73 входит в гнездо 8 шарнира для шарнирного соединения с внутренней стороной первой полуарочной балки 110, а другой конец первого наклонного опорного силового цилиндра 73 присоединен к сдвоенному шарнирному узлу 75, подвешенному на первом шарнире 6. Один конец второго наклонного опорного силового цилиндра 74 соединен посредством шарнира с гнездом 9 шарнира на внутренней стороне второй полуарочной балки 111, а другой конец второго наклонного опорного силового цилиндра 74 присоединен к сдвоенному шарнирному узлу 75.
Телескопический механизм каждого наклонного опорного силового цилиндра поднят наверх по сравнению с латеральной телескопической балкой предыдущей конструкции, так что обеспечивается большая высота туннеля для проходящих по нему транспортных средств.
Как показано на фигуре 11, соединительный элемент содержит промежуточную балку 112 и два шарнира 19. Один конец промежуточной балки 112 присоединен к первой полуарочной балке 110 с помощью шарнира 19, а другой конец промежуточной балки 112 присоединен ко второй полуарочной балке 111 с помощью другого шарнира 19. Сдвоенный шарнирный узел 75 прикреплен к нижней части промежуточной балки 112, причем один конец сдвоенного шарнирного узла 75 соединен посредством шарнира с первым наклонным опорным силовым цилиндром 73, а другой конец сдвоенного шарнирного узла 75 соединен со вторым наклонным опорным силовым цилиндром 74.
В конструкции несущего свода туннеля может использоваться промежуточная балка. На верхней части промежуточной балки может быть расположена одна передняя продольная балка. Более конкретно, одна передняя продольная балка расположена на верхней части промежуточной балки точно посередине несущего свода для поддержания породы посередине потолка туннеля.
Как показано на фигурах 11 и 12, два конца передней арочной балки 11 продолжаются вниз боковыми секциями 17, причем каждая боковая секция 17 снабжена боковой ограждающей балкой 18. Задняя арочная балка 21 имеет такую же конструкцию, как и передняя арочная балка И, причем два конца арочной балки 21 также продолжаются вниз боковыми секциями 17, которые также снабжены боковыми ограждающими балками 18.
В соответствии с настоящим изобретением арочная балка может быть продолжена вниз, как это показано на фигуре 3, причем это продолжение может быть прямолинейным или криволинейным. Внешняя сторона продолжения арочной балки прикреплена к длинной продольной балке, то есть к продольной боковой ограждающей балке. Размеры боковой ограждающей балки могут быть такими же, как и размеры передней продольной балки. Нижние продолжения передней арочной балки и боковые ограждающие балки защищают две стороны, так что арочный несущий свод обеспечивает опору для двух боковых стенок туннеля в дополнение к опоре для его верхней части. Поэтому самодвижущееся несущее устройство, предлагаемое в настоящем изобретении, поддерживает одну сторону (верхнюю часть) и ограждает две стороны (две боковые стенки) туннеля. Таким образом, самодвижущийся арочный свод туннеля может поддерживать породу с одной стороны и ограждать стенки породы по обеим сторонам туннеля. Форма каркаса, при ее использовании в туннеле, может эффективно предотвращать повреждения и защищать от опасностей, связанных с обрушением породы с двух боковых верхних частей туннеля и с оползнями грунта с двух боковых стенок, что может представлять опасность для людей и оборудования. В этом случае предлагаемое устройство предпочтительно использовать в туннелях, в которых порода может обрушиваться с потолка туннеля, однако она достаточно устойчива с двух сторон. Если же в туннеле порода может осыпаться и обрушиваться с трех сторон, то может использоваться арочная балка с первым шарниром, с пружинной плитой или с промежуточной балкой. Арочная балка снабжена телескопической балкой 7, а также боковыми секциями 17 и боковыми ограждающими балками 18. Таким образом, несущий свод, предлагаемый в настоящем изобретении, обеспечивает активную опору для трех сторон туннеля (см. фигуры 10, 11 и 12).
В настоящем изобретении также обеспечивается продвижение несущего свода вперед на большое расстояние при однократном действии механизма продвижения свода. Продвижение несущего свода вперед на большое расстояние обеспечивается за счет увеличения расстояния между передней арочной балкой и задней арочной балкой. Таким образом, несущий свод по настоящему изобретению обеспечивает большую скорость продвижения вперед оборудования, и, соответственно, увеличивается объем выбираемого грунта в туннеле за один цикл работы, и ускоряется проходка туннеля.
Продольная балка несущего свода по настоящему изобретению может быть изготовлена из коротких секций, на концах которых имеются шарнирные соединения, с помощью которых эти секции могут быть соединены друг с другом. Короткие секции удобны для транспортировки и могут соединяться и наращиваться до самой большой длины для использования в туннеле, в котором требуется длинномерная несущая конструкция.
Форма каркаса, показанная на фигуре 9, используется в качестве примера для описания способа продвижения вперед самодвижущегося несущего свода туннеля и действия его отдельных частей.
1. Как показано на фигуре 13а, когда несущий свод готов к действию, все опорные силовые цилиндры 4 на переднем арочном каркасе 1 подняты, так что опорные колонны отрываются от нижней плиты, и передний арочный каркас 1 уже не будет давить на породу в верхней части туннеля. Латеральный силовой цилиндр внутри телескопической балки действует таким образом, что балка сокращается, и арочный каркас уже не будет давить на верхнюю боковую часть туннеля. В этом случае передняя продольная балка 10, расположенная на верхней части переднего арочного каркаса 1, опускается на верхнюю часть арочной балки 21 заднего арочного каркаса, расположенной поперечно на заднем арочном каркасе 2. При этом порода потолка и боковых верхних частей туннеля поддерживается задним арочным каркасом 2. Кроме того, задний арочный каркас 2 также поддерживает передний арочный каркас 1 и различные устройства каркаса 1.
2. Как показано на фигуре 13b, силовой цилиндр продвижения свода вперед выдвигается и толкает передний арочный каркас 1, так что он вместе со всеми своими устройствами продвигается вперед на один шаг продвижения.
3. Как показано на фигуре 13с, опорные силовые цилиндры 4 на переднем арочном каркасе 1 опущены, так что он поднят для поддержания породы на потолке туннеля. Телескопическая балка вытягивается, так что две боковые части переднего арочного каркаса входят в соприкосновение с боковыми верхними частями туннеля. Таким образом, две боковые верхние части туннеля поддерживаются латеральными силовыми цилиндрами, расположенными внутри телескопической балки. В результате передний арочный каркас успешно продвинут вперед.
4. Как показано на фигуре 13d, все опорные силовые цилиндры 4 на заднем арочном каркасе 2 подняты, так что прекращается его давление на потолок туннеля. Телескопическая балка сокращается, так что давление двух боковых частей заднего арочного каркаса на боковые верхние части туннеля прекращается. В результате продольная балка 20 на заднем арочном каркасе 2 отделяется от породы в верхней части стенки туннеля и прижимается к арочной балке 11 переднего арочного каркаса 1. При этом передний арочный каркас поддерживает породу потолка и верхних боковых частей туннеля, а также все устройства на заднем арочном каркасе 2.
5. Как показано на фигуре 13е, силовой цилиндр продвижения свода вперед сокращается, и задний арочный каркас 2 со всеми его устройствами продвигается вперед на один шаг продвижения. Передний конец заднего арочного каркаса 2 выровнен с передним концом переднего арочного каркаса 1.
6. Как показано на фигуре 13f, все опорные силовые цилиндры 4 заднего арочного каркаса 2 опущены для поддержания породы верхней части туннеля, телескопическая балка заднего арочного каркаса 2 раздвинута для прижатия его левой и правой частей к породе, так что задние продольные балки на внешних сторонах этих частей обеспечивают опору для боковых верхних частей туннеля. Таким образом, обеспечивается опора для всех верхних частей туннеля. На этом завершаются все действия по продвижению несущего свода вперед на один шаг. Телескопическая балка предназначена для стабилизации несущего свода и обеспечения опоры для двух боковых верхних частей туннеля.
В предпочтительном варианте, представленном на фигуре 14 и осуществляемом на основе варианта, показанного на фигуре 1, когда передний арочный каркас 1 и задний арочный каркас 2 установлены параллельно, передние продольные балки 10 и задние продольные балки 20, расположенные параллельно, состоят по меньшей мере из двух групп, причем эти по меньшей мере две группы продольных балок включают по меньшей мере одну группу продольных балок, имеющую ступенчатую конфигурацию, которая формируется двумя группами продольных балок, и каждая группа продольных балок включает по меньшей мере одну продольную балку 10 и одну продольную балку 20.
Формируется по меньшей мере одна группа продольных балок, имеющая ступенчатую конфигурацию. В процессе проходки туннеля путем пошагового продвижения вперед арочного свода и выемки грунта группа продольных балок, имеющая ступенчатую конфигурацию, может наращиваться секция за секцией. При такой конструкции может обеспечиваться опора и ограждение для породы множества секций туннеля.
На фигурах 14 и 15 представлена схема вышеописанного варианта, то есть самодвижущегося несущего свода туннеля со ступенчатой конфигурацией балок, которая включает по меньшей мере три группы продольных балок. Передние продольные балки 10 и задние продольные балки 2, проходящие параллельно друг другу, на самом верхнем конце формируют первую группу 100 продольных балок, которая может включать две продольные балки 10 и одну продольную балку 20. Другие группы продольных балок расположены симметрично по обеим сторонам первой группы 100 продольных балок, которая является центром симметрии для этих других групп. Передние концы первой группы 100 продольных балок имеют наибольшую длину, а длины передних концов каждой из групп продольных балок по обеим сторонам группы 100 постепенно уменьшаются. Передние концы любых двух соседних групп продольных балок по обеим сторонам первой группы 100 продольных балок формируют ступеньку.
В соответствии с рассматриваемым вариантом ступенчатая конфигурация формируется на переднем конце каждой из соседних групп продольных балок, и все продольные балки, входящие в эти группы, расположены симметрично относительно первой группы 100 продольных балок. Две передние продольные балки и одна задняя продольная балка каркаса формируют первую группу продольных балок на самой верхней части арочной балки, то есть ее средней части. Первая группа продольных балок, проходящих по средней части арочной балки, имеет самые длинные передние концы по сравнению с другими группами, и эти концы формируют наиболее выдающийся конец ступенчатой конфигурации продольных балок. Вторая группа продольных балок и третья группа продольных балок расположены симметрично по обеим сторонам первой группы продольных балок, проходящей по оси симметрии всей ступенчатой конфигурации. Передние концы продольных балок, входящих в другие группы, короче передних концов продольных балок, входящих в первую группу. Вторая группа продольных балок и третья группа продольных балок формируют ступенчатую конфигурацию вместе с первой группой продольных балок. Четвертая группа продольных балок и пятая группа продольных балок расположены последовательно на внешней стороне второй группы продольных балок и третьей группы продольных балок, и продольные балки, входящие в четвертую и пятую группы, имеют более короткие концы по сравнению с концами второй и третьей групп продольных балок. Четвертая группа продольных балок и пятая группа продольных балок формируют ступенчатую конфигурацию вместе со второй группой продольных балок и третьей группой продольных балок, и другие группы продольных балок расположены последовательно на четвертой группе продольных балок и пятой группе продольных балок таким образом, что любые две соседние группы продольных балок формируют ступеньку. В результате формируется многоступенчатая конфигурация. Продольные балки на двух самых крайних сторонах имеют самые короткие передние концы, и длины групп продольных балок изменяются постепенно и последовательно. В ступенчатой конфигурации по настоящему изобретению каждая группа продольных балок может быть разделена на множество секций при проходке туннеля путем пошагового продвижения вперед несущего свода и выемки грунт для обеспечения опоры и ограждения множества секций породы стенок туннеля.
В описании были рассмотрены только предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, и они никоим образом не ограничивают его объем. Объем охраны настоящего изобретения охватывает любые модификации, эквивалентные замены или улучшения, сделанные без выхода за пределы сущности изобретения.

Claims (12)

1. Самодвижущийся несущий свод туннеля, содержащий передний арочный каркас, задний арочный каркас, силовой цилиндр продвижения свода вперед и опорный силовой цилиндр, причем: передний арочный каркас содержит более трех передних продольных балок и более трех передних арочных балок, причем все передние продольные балки проходят в продольном направлении по арочным верхним поверхностям передних арочных балок, при этом каждая передняя продольная балка присоединена ко всем передним арочным балкам, передняя арочная балка содержит первую полуарочную балку и вторую полуарочную балку, причем первая полуарочная балка соединена с одним концом телескопической балки, вторая полуарочная балка соединена с другим концом телескопической балки, причем телескопическая балка содержит малую латеральную балку и большую латеральную балку, где один конец малой латеральной балки вставлен внутрь большой латеральной балки, а другой конец малой латеральной балки соединен с первой полуарочной балкой, и телескопическая балка снабжена внутри латеральным силовым цилиндром, причем один конец этого латерального силового цилиндра шарнирно соединен с малой латеральной балкой, а второй конец этого латерального силового цилиндра шарнирно соединен с большой латеральной балкой, один конец большой латеральной балки соединен со второй полуарочной балкой; опорный силовой цилиндр расположен в нижней части переднего арочного каркаса; задний арочный каркас содержит более трех задних продольных балок и более трех задних арочных балок, причем все задние продольные балки проходят в продольном направлении по арочным верхним поверхностям задних арочных балок, при этом каждая задняя продольная балка присоединена ко всем задним арочным балкам, и опорный силовой цилиндр расположен в нижней части заднего арочного каркаса; передние продольные балки и задние продольные балки проходят, чередуясь друг с другом, и между передней арочной балкой и соседней задней арочной балкой имеется пространство; и один конец силового цилиндра продвижения свода вперед присоединен к переднему арочному каркасу, а другой конец цилиндра продвижения свода вперед присоединен к заднему арочному каркасу, причем передняя арочная балка и задняя арочная балка имеют дугообразную форму.
2. Самодвижущийся несущий свод туннеля по п. 1, в котором первая полуарочная балка и вторая полуарочная балка расположены напротив друг друга таким образом, что они формируют арочную балку, и первая полуарочная балка соединена со второй полуарочной балкой с помощью соединительного элемента, который обеспечивает возможность первой полуарочной балке и второй полуарочной балке сокращаться в направлении внутренних сторон или раздвигаться в направлении наружных сторон под определенным углом под действием внешней силы; и передняя арочная балка имеет такую же конструкцию, как и задняя арочная балка.
3. Самодвижущийся несущий свод туннеля по п. 2, в котором соединительный элемент представляет собой пружинную плиту, средняя часть верхнего конца первой полуарочной балки имеет отверстие и средняя часть верхнего конца второй полуарочной балки имеет отверстие, причем один конец пружинной плиты введен в отверстие средней части первой полуарочной балки, а другой конец пружинной плиты введен в отверстие средней части второй полуарочной балки, и пружинная плита фиксировано соединена с первой полуарочной балкой и второй полуарочной балкой с помощью пальцев.
4. Самодвижущийся несущий свод туннеля по п. 2, в котором соединительный элемент представляет собой первый шарнир.
5. Самодвижущийся несущий свод туннеля по п. 2, в котором соединительный элемент содержит промежуточную балку и два шарнира, причем один конец промежуточной балки присоединен к первой полуарочной балке с помощью одного шарнира, а другой конец промежуточной балки присоединен ко второй полуарочной балке с помощью другого шарнира.
6. Самодвижущийся несущий свод туннеля по п. 5, в которой арочные внутренние стороны первой полуарочной балки и второй полуарочной балки снабжены телескопической балкой, причем один конец этой балки присоединен к первой полуарочной балке, а второй конец телескопической балки присоединен ко второй полуарочной балке.
7. Самодвижущийся несущий свод туннеля по п. 6, в котором другой конец малой латеральной балки соединен с гнездом шарнира на внутренней стороне первой полуарочной балки через шарнир; и один конец большой латеральной балки соединен с гнездом шарнира на внутренней стороне второй полуарочной балки через шарнир.
8. Самодвижущийся несущий свод туннеля по п. 6, в котором телескопическая балка содержит первый наклонный опорный силовой цилиндр и второй наклонный опорный силовой цилиндр, причем один конец первого наклонного опорного силового цилиндра соединен с гнездом шарнира на внутренней стороне первой полуарочной балки посредством шарнира, а другой конец первого наклонного опорного силового цилиндра соединен со сдвоенным шарнирным узлом, который присоединен к соединительному элементу, и один конец второго наклонного опорного силового цилиндра соединен с гнездом шарнира на внутренней стороне второй полуарочной балки, а другой конец второго наклонного опорного силового цилиндра соединен со сдвоенным шарнирным узлом.
9. Самодвижущийся несущий свод туннеля по любому из пп. 1-8, в котором оба конца как передней арочной балки, так и задней арочной балки продолжаются вниз боковыми секциями, каждая из которых снабжена балкой ограждения боковой стенки туннеля.
10. Самодвижущийся несущий свод туннеля по п. 9, в котором один конец силового цилиндра продвижения свода вперед присоединен к передней арочной балке, а другой конец силового цилиндра продвижения свода вперед присоединен к задней арочной балке, и опорный силовой цилиндр расположен ниже концов передней арочной балки и задней арочной балки.
11. Самодвижущийся несущий свод туннеля по любому из пп. 1-8 или 10, в котором, когда передний арочный каркас и задний арочный каркас установлены параллельно друг другу, передние продольные балки и задние продольные балки проходят параллельно друг другу и составляют по меньшей мере две группы продольных балок, где эти по меньшей мере две группы продольных балок содержат по меньшей мере группу продольных балок, имеющую ступенчатую конфигурацию, сформированную двумя группами продольных балок, причем каждая такая группа продольных балок содержит по меньшей мере одну переднюю продольную балку и одну заднюю продольную балку.
12. Самодвижущийся несущий свод туннеля по п. 11, содержащий по меньшей мере три группы продольных балок, причем передняя продольная балка и задняя продольная балка, проходящие параллельно друг другу на самом верхнем конце, формируют первую группу продольных балок, а другие группы продольных балок проходят симметрично по обеим сторонам первой группы продольных балок, причем первая группа продольных балок является центром симметрии, при этом передние концы продольных балок в первой группе имеют наибольшую длину, а длины передних концов каждой из групп продольных балок с обеих сторон постепенно уменьшаются, в результате чего формируется многоступенчатая конфигурация.
RU2014145634A 2012-04-26 2012-06-26 Самодвижущийся несущий свод туннеля RU2612427C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210127714.X 2012-04-26
CN201210127714.XA CN102628368B (zh) 2012-04-26 2012-04-26 一种隧道自移支撑棚
PCT/CN2012/077530 WO2013159448A1 (zh) 2012-04-26 2012-06-26 一种隧道自移支撑棚

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014145634A RU2014145634A (ru) 2016-06-20
RU2612427C2 true RU2612427C2 (ru) 2017-03-09

Family

ID=46586737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014145634A RU2612427C2 (ru) 2012-04-26 2012-06-26 Самодвижущийся несущий свод туннеля

Country Status (13)

Country Link
US (1) US9291053B2 (ru)
EP (1) EP2843189B1 (ru)
CN (1) CN102628368B (ru)
AU (1) AU2012377963B2 (ru)
BR (1) BR112014026097B1 (ru)
CA (1) CA2869211C (ru)
ES (1) ES2657073T3 (ru)
HR (1) HRP20180102T1 (ru)
IN (1) IN2014MN01943A (ru)
NO (1) NO2843189T3 (ru)
RU (1) RU2612427C2 (ru)
WO (1) WO2013159448A1 (ru)
ZA (1) ZA201407744B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109386297A (zh) * 2018-10-15 2019-02-26 兰州理工大学 一种液压式隧道分级让压支护结构及施工方法

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103362527B (zh) * 2013-07-23 2016-12-28 江苏巨鹰机械有限公司 快速掘进用移动装置及其移动方法
CN103711490A (zh) * 2014-01-10 2014-04-09 李明 斜井井筒现浇砼井壁自移式滑模
CN103711509B (zh) * 2014-01-10 2015-11-18 李明 自移式拱形掩护支架、铺网架棚一体机
CN105715055B (zh) * 2014-12-02 2018-07-06 中国核工业二四建设有限公司 一种核电站大型贯穿件可调工装及调节方法
CN104533493B (zh) * 2015-01-14 2017-11-21 北京诚田恒业煤矿设备有限公司 一种用于掘进和回采的盾构支架
US10077862B2 (en) * 2015-07-23 2018-09-18 Lembit Maimets Apparatus and method for prepairing culverts and pipes
JP6403165B2 (ja) * 2015-10-15 2018-10-10 有限会社 伊藤 構造材の製造方法及び治具
WO2018072005A1 (en) * 2016-10-17 2018-04-26 Nordic Minesteel Technologies Inc. Rapid development mobile canopy for underground mining
CN106437116B (zh) * 2016-12-08 2019-06-18 淮南矿业(集团)有限责任公司 矿用自移式可升降脚手架
CN106677807B (zh) * 2016-12-29 2018-11-27 中国人民解放军63926部队 一种折叠式钢拱架及其安装方法
CN106640149B (zh) * 2016-12-29 2018-10-23 中国人民解放军63926部队 适用于大断面隧道的半自动安装的钢拱架及其安装方法
CN106761860B (zh) * 2017-02-08 2019-01-29 李信斌 一种巷道支护设备
CN107191203B (zh) * 2017-04-05 2023-11-28 中铁二十二局集团第一工程有限公司 一种可调节式控制隧道围岩收敛变形的临时横撑装置及施作方法
CN107035390B (zh) * 2017-05-23 2018-05-29 山东大学 隧道落石塌方的智能钢拱架柔性防护装置
CN107144472B (zh) * 2017-06-08 2023-07-04 山东科技大学 多形状多比尺围岩压力模拟试验系统及试验方法
CN107246268B (zh) * 2017-08-02 2019-03-01 李信斌 一种竖井掘进临时支护设备
CN108193720B (zh) * 2017-12-28 2019-11-22 石家庄铁道大学 一种高铁无站台柱雨棚液压减振装置
CN108361054B (zh) * 2018-01-22 2020-04-07 中蓝长化工程科技有限公司 一种致密破碎岩层内巷道施工方法
CN108005695A (zh) * 2018-01-31 2018-05-08 中铁北京工程局集团第工程有限公司 用于处治隧道软弱围岩初支大变形的快速支撑装置及方法
CN108533302A (zh) * 2018-04-18 2018-09-14 贵州大学 一种内置型可伸缩移动支护拱架
CN108612553A (zh) * 2018-04-18 2018-10-02 贵州大学 一种用于巷道支护的伸缩式竖向钢架
CN108756934B (zh) * 2018-06-01 2023-10-20 招商局重庆交通科研设计院有限公司 运营病害隧道装配式处治结构施工作业台车
CN108678771B (zh) * 2018-07-15 2023-06-23 中铁二十局集团有限公司 穿越断层破碎带隧道初期支护及中隔壁加强支护装置
CN108643942B (zh) * 2018-07-16 2023-11-10 西安科技大学 一种液压可调临时仰拱
CN109268051A (zh) * 2018-10-23 2019-01-25 河南焦煤能源有限公司古汉山矿 一种全断面带压自移式超前支护液压支架及方法
CN109441515B (zh) * 2018-10-24 2020-07-10 李信斌 带短顶梁的巷道支护设备
CN109441497B (zh) * 2018-12-24 2024-01-30 永城煤电控股集团有限公司 无反复支撑超前支护、搬运成套设备及搬运方法
CN109681242B (zh) * 2019-01-24 2024-02-23 内蒙古科技大学 一种处理拱形巷道冒顶区的液压支护成型装置及方法
CN109972531A (zh) * 2019-05-13 2019-07-05 中铁二十四局集团安徽工程有限公司 一种用于提高贝雷梁临时支架跨度的体外预应力装置
CN110159322A (zh) * 2019-06-05 2019-08-23 四川蓝海智能装备制造有限公司 一种用于钢拱架的装夹装置及钢拱架安装台车
CN110318797B (zh) * 2019-07-12 2020-07-17 湖南三五二环保科技有限公司 一种采煤工作面的回撤装置及其使用方法
CN110388224A (zh) * 2019-08-22 2019-10-29 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司梅花井煤矿 一种用于拱形巷道掘进的迈步式支护系统
CN111425216B (zh) * 2020-04-09 2021-07-30 山东建筑大学 一种复合式支护结构、施工系统及方法
CN111828073A (zh) * 2020-08-06 2020-10-27 沈阳天安科技股份有限公司 一种新型巷道支护装置
CN112195923A (zh) * 2020-09-06 2021-01-08 徐锁 一种基坑侧壁有隧道的基坑支护结构
CN112096435B (zh) * 2020-09-23 2021-04-16 蒋明敏 隧道施工用大跨度拱门支撑结构
CN112127931A (zh) * 2020-09-25 2020-12-25 温州源铭振跃科技有限公司 一种交通工程隧道施工用支护装置
CN112196597B (zh) * 2020-10-12 2022-12-06 辽宁工程技术大学 一种基于煤矿安全的生产用支撑架
CN112282816B (zh) * 2020-10-28 2022-08-12 贵州理工学院 一种可以快速部署的巷道支护装置
CN112282815A (zh) * 2020-10-28 2021-01-29 贵州理工学院 一种巷道支护用支撑装置
CN113047882A (zh) * 2021-02-28 2021-06-29 贵州壹站式装备科技有限公司 一种井下临时支护装置
CN113006834B (zh) * 2021-03-17 2023-02-07 浙江海洋大学 一种隧道钢拱架支撑变形调节装置及调节方法
CN113137260A (zh) * 2021-04-27 2021-07-20 福建省亿方建设工程有限公司 一种软弱围岩隧道钢架支撑结构及其施工方法
CN113236326B (zh) * 2021-06-15 2022-07-08 安徽理工大学 一种多向自移式拱形防冲超前液压支架
CN113914897A (zh) * 2021-09-27 2022-01-11 中铁十四局集团建筑工程有限公司 可移动拱顶二次衬砌模板台架及联络洞室台架移动结构
CN113863269B (zh) * 2021-09-29 2022-12-20 铁科院(深圳)研究设计院有限公司 一种岩土层加固用管棚
CN114017050B (zh) * 2021-10-11 2022-11-15 煤炭科学研究总院有限公司 巷道支护设备
CN113859480B (zh) * 2021-10-27 2022-08-12 中国核动力研究设计院 一种深潜器入涵维修的滚轮型牵引装置、方法、维修涵洞
CN114278343B (zh) * 2021-12-08 2023-10-31 中交一公局西北工程有限公司 一种隧道钢拱架辅助定位液压装置
CN115680739B (zh) * 2022-11-16 2024-03-29 甘肃省地质矿产集团有限公司 文物保护工程用土遗址掏蚀区多点支撑液压设备

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2017196A (en) * 1978-03-24 1979-10-03 Ts Osrodek P K Maszyn Gorn An Arched Roof-Lining
US4173421A (en) * 1976-10-15 1979-11-06 Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia Shield apparatus for use in tunnelling or mining
US4189258A (en) * 1977-09-22 1980-02-19 Hermann Hemscheidt Maschinenfabrik Gmbh & Co. Walking mine-roof support
GB2044333A (en) * 1979-01-12 1980-10-15 Salzgitter Maschinen Ag Temporary Tunnel Support for Holing Operations in Tunnels of Underground Mines
SU878951A1 (ru) * 1979-05-22 1981-11-07 Сибирский Государственный Проектно-Конструкторский И Экспериментальный Институт Горного Машиностроения Крепь сопр жени
SU1078087A1 (ru) * 1982-02-25 1984-03-07 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт "КузНИУИ" Механизированна крепь сопр жени
SU1312177A1 (ru) * 1985-04-17 1987-05-23 Институт горного дела им.А.А.Скочинского Крепь сопр жени
RU2061870C1 (ru) * 1993-10-11 1996-06-10 Акционерное общество открытого типа по добыче и переработке угля "Гуковуголь" Унифицированная крепь сопряжения
RU2087720C1 (ru) * 1995-08-25 1997-08-20 Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом "Печорниипроект" Способ крепления горных выработок и устройство для его осуществления
RU2193665C2 (ru) * 2001-02-08 2002-11-27 Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) Механизированная крепь

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US317338A (en) * 1885-05-05 goodridg-e
DE578646C (de) * 1931-10-07 1933-06-16 Deutschland G M B H Maschf Gelenkbogenausbau mit Bolzenabstuetzung fuer Grubenraeume
DE944061C (de) * 1953-02-07 1956-06-07 F W Moll Soehne Maschinenfabri Streckenausbau
DE1089710B (de) * 1958-12-27 1960-09-29 Bochumer Eisen Heintzmann Ausbaukammer fuer Streckenvortriebe, insbesondere im untertaegigen Bergbau
DE1156037B (de) * 1961-03-24 1963-10-24 Gewerk Eisenhuette Westfalia Selbsttaetig rueckbares Ausbaugestell fuer bergmaennische Gewinnungsbetriebe
US3621661A (en) * 1968-11-05 1971-11-23 Gullick Dobson Ltd Mine roof supports
SU1370251A1 (ru) * 1986-07-02 1988-01-30 Подмосковный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Угольный Институт Устройство дл проходки и ремонта горных выработок
EP0277399A1 (en) * 1987-02-02 1988-08-10 Nihon Samicon Co. Ltd. Prefabricated PC shelter structure
CN2076159U (zh) * 1990-10-13 1991-05-01 煤炭科学研究总院太原分院 液压替棚支架
CN200973285Y (zh) * 2006-06-06 2007-11-14 杨毓明 高强度塑料大棚钢混构架
KR100876546B1 (ko) 2007-02-14 2008-12-31 하철용 아치형 강재거푸집
CN101082280A (zh) 2007-07-18 2007-12-05 湖南中铁五新钢模有限责任公司 单线铁路隧道衬砌台车
CN201460910U (zh) 2009-07-27 2010-05-12 中铁二局股份有限公司 一种明挖隧道专用衬砌台车
CN201581906U (zh) * 2010-01-14 2010-09-15 张向东 自切自卸式u型钢支架
CN201671636U (zh) * 2010-04-26 2010-12-15 池州恒毅设备制造有限公司 砼衬砌钢模台车侧模板支撑装置
CN201843091U (zh) * 2010-10-25 2011-05-25 雷新国 铁路公路组装式防风雪装置
CN201818318U (zh) * 2010-10-26 2011-05-04 李信斌 一种煤矿用支护设备
CN201953385U (zh) * 2010-12-17 2011-08-31 开滦(集团)有限责任公司技术中心 一种有高支撑力的煤矿抬棚
CN202544887U (zh) * 2012-04-26 2012-11-21 李信斌 一种隧道自移支撑棚

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4173421A (en) * 1976-10-15 1979-11-06 Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia Shield apparatus for use in tunnelling or mining
US4189258A (en) * 1977-09-22 1980-02-19 Hermann Hemscheidt Maschinenfabrik Gmbh & Co. Walking mine-roof support
GB2017196A (en) * 1978-03-24 1979-10-03 Ts Osrodek P K Maszyn Gorn An Arched Roof-Lining
GB2044333A (en) * 1979-01-12 1980-10-15 Salzgitter Maschinen Ag Temporary Tunnel Support for Holing Operations in Tunnels of Underground Mines
SU878951A1 (ru) * 1979-05-22 1981-11-07 Сибирский Государственный Проектно-Конструкторский И Экспериментальный Институт Горного Машиностроения Крепь сопр жени
SU1078087A1 (ru) * 1982-02-25 1984-03-07 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт "КузНИУИ" Механизированна крепь сопр жени
SU1312177A1 (ru) * 1985-04-17 1987-05-23 Институт горного дела им.А.А.Скочинского Крепь сопр жени
RU2061870C1 (ru) * 1993-10-11 1996-06-10 Акционерное общество открытого типа по добыче и переработке угля "Гуковуголь" Унифицированная крепь сопряжения
RU2087720C1 (ru) * 1995-08-25 1997-08-20 Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный угольный институт с экспериментальным заводом "Печорниипроект" Способ крепления горных выработок и устройство для его осуществления
RU2193665C2 (ru) * 2001-02-08 2002-11-27 Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) Механизированная крепь

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109386297A (zh) * 2018-10-15 2019-02-26 兰州理工大学 一种液压式隧道分级让压支护结构及施工方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014145634A (ru) 2016-06-20
HRP20180102T1 (hr) 2018-04-06
CA2869211C (en) 2017-01-10
BR112014026097B1 (pt) 2020-12-01
EP2843189A4 (en) 2016-03-16
AU2012377963A1 (en) 2014-11-06
EP2843189B1 (en) 2017-12-13
IN2014MN01943A (ru) 2015-07-10
CN102628368A (zh) 2012-08-08
EP2843189A1 (en) 2015-03-04
US9291053B2 (en) 2016-03-22
NO2843189T3 (ru) 2018-05-12
AU2012377963B2 (en) 2016-07-07
BR112014026097A2 (pt) 2017-06-27
CA2869211A1 (en) 2013-10-31
ES2657073T3 (es) 2018-03-01
ZA201407744B (en) 2015-12-23
US20150086272A1 (en) 2015-03-26
CN102628368B (zh) 2014-07-09
WO2013159448A1 (zh) 2013-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2612427C2 (ru) Самодвижущийся несущий свод туннеля
EP3489459A1 (en) Non-uniform support structure for gob-side entry driving under deep unstable overburden rock and construction method
CN102661169B (zh) 一种用于无煤柱开采的锚栓网矸石袋墙体沿空留巷方法
CN101457651B (zh) 煤气共采y型通风系统中沿空留巷的充填垛超前支护方法
CN101761338A (zh) 一种固体充填采煤半断面单腿棚沿空留巷方法
SU745373A3 (ru) Секци механизированной крепи
CN109026049B (zh) 一种迈步式掘支锚联合机组及其使用方法
CN105003288B (zh) 一种中厚煤层沿空留巷的方法和支护系统
CN110529144B (zh) 一种小断面回采巷道混合式超前支护方法
CN108868833A (zh) 一种在u型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷的方法
CN104790995A (zh) 长壁开采顶板支撑件
CN207111121U (zh) 一种煤矿巷道防底鼓装置
CN105736010A (zh) 一种极窄煤柱沿空掘巷的支护结构及其施工方法
CN203008942U (zh) 综采面顺槽不空顶超前支护支架
CN110566238A (zh) 一种泥岩类顶板小煤柱沿空巷道支护结构及其方法
CN212225290U (zh) 一种煤矿掘进支护装置
CN211287737U (zh) 滑移支架的立柱双位装置
CN108825234A (zh) 一种井工开采薄煤层条件下沿空留巷结构及方法
CN208777997U (zh) 一种迈步式掘支锚联合机组
CN216553985U (zh) 一种高强度轻量超前支架
CN213654837U (zh) 超前支护撞楔系统的一种机架
CN219034778U (zh) 一种滑移式弧形巷道临时支护装置
GB1576269A (en) Tunnel drive shield
CN219159004U (zh) 切顶留巷挡矸支护结构
CN207063999U (zh) 一种支护效果稳定的井下临时支护设备