SU1550158A1

SU1550158A1 - Tunneling shield

Info

Publication number: SU1550158A1
Application number: SU874313051A
Authority: SU
Inventors: Сергей Николаевич Стогов; Александр Николаевич Семенов; Владимир Павлович Самойлов; Виталий Алексеевич Иванов; Лев Григорьевич Наумов
Original assignee: Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Главмосинжстроя При Мосгорисполкоме
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1990-03-15

Abstract

Изобретение относитс к подземному строительству и может быть использовано в проходческих щитах. Цель изобретени - повышение производительности путем улучшени условий работы проходчиков. Проходческий щит содержит корпус 1 с передним 2 и задним 3 опорными кольцами. В кольцах 2 и 3 неподвижно закреплены гидродомкраты 4 передвижени щита. В нижней части корпуса 1 установлена опорна рама 17 рабочего органа (РО) 40. Вдоль продольной оси щита размещен ленточный конвейер (К) 10. Головна часть К 10 закрыта сверху наклонным столом 67. При этом РО 40 смонтирован на раме 17 посредством шарнирной подвески (ШП) 30. Дл поворота РО 40 в горизонтальной плоскости служит гидроцилиндр 42, шарнирно св занный с ШП 30 и стрелой РО 40. Дл подъема РО 40 в вертикальной плоскости рама 17 снабжена поворотными в вертикальной плоскости кронштейнами 22, шарнирно св занными с рамой 17 и ШП 30. Поворот РО 40 в вертикальной плоскости осуществл етс с помощью гидроцилиндра 29 поворота, шарнирно св занного с кронштейном 22 и ШП 30. Кронштейны 22 расположены вдоль боковых внешних сторон К 10 и поворачиваютс в вертикальной плоскости с помощью дополнительных гидроцилиндров 25, шарнирно св занных одним концом с рамой 17 посредством продольных вертикальных ребер 20, а другим концом - с кронштейнами 22. 7 ил.The invention relates to underground construction and can be used in tunneling shields. The purpose of the invention is to increase productivity by improving the working conditions of the drifts. The tunneling shield comprises a housing 1 with a front 2 and a rear 3 support rings. In rings 2 and 3, the hydraulic jacks 4 of the shield movement are fixedly fixed. In the lower part of the housing 1, a support frame 17 of the working body (PO) 40 is installed. A belt conveyor (K) 10 is placed along the longitudinal axis of the shield 10. The head section K 10 is closed from above by an inclined table 67. At the same time, the PO 40 is mounted on the frame 17 by means of a hinged suspension ( NW) 30. For turning the PO 40 in the horizontal plane, serves a hydraulic cylinder 42, pivotally connected to the NW 30 and boom PO 40. To raise the PO 40 in the vertical plane, the frame 17 is provided with pivot in the vertical plane brackets 22 pivotally connected to the frame 17 and ШП 30. Rotate RO 40 in vertical The blades are made using a pivot hydraulic cylinder 29 pivotally connected to the bracket 22 and a WB 30. The brackets 22 are located along the lateral outer sides K 10 and rotate in a vertical plane with the help of additional hydraulic cylinders 25 pivotally connected at one end to the frame 17 by means of longitudinal vertical ribs 20, and the other end - with brackets 22. 7 Il.

Description

129 поворота, шарнирно св занного с кронштейном 22 и ШП 30 Кронштейны 22 расположены вдоль боковых внешних сторон К 10 и поворачиваютс в вертикальной плоскости с помощью дополнительных гидроцилиндров 25, шарнирно св занных одним концом с рамой 17 посредством продольных вертикальных ребер 20, а другим концом - с кронштейнами 22 7 ил.129 rotations pivotally connected to the bracket 22 and WB 30 The brackets 22 are located along the lateral outer sides K 10 and rotate in a vertical plane using additional hydraulic cylinders 25 pivotally connected at one end to the frame 17 by means of longitudinal vertical ribs 20, and the other end with brackets 22 7 Il.

Изобретение относитс к подземному строительству и может быть использовано в проходческих щитах, примен емых , например, при строительстве тоннелей.The invention relates to underground construction and can be used in tunneling shields used, for example, in the construction of tunnels.

Цель изобретени - повышение производительности путем улучшени условий работы проходчиков„The purpose of the invention is to increase productivity by improving the working conditions of the drifter „

На фиг.1 изображен щит, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (поперечна V-образна перегородка условно не показана); на фиг„3 - разрез Б-Б на фиг,1; на фиг«4 - рабочий орган, продольный разрез; на фиг.5 - вид В на фиг.4; на фиг06 - сечение Г-Г на фиг.1; на фиг„7 - вид Д на фиг.1 (поворотные кронштейны в максимально подн том положении).Figure 1 shows the shield, a general view; Fig. 2 shows a section A-A in Fig. 1 (a transverse V-shaped partition is conventionally not shown); Fig 3 is a section BB in Fig 1; Fig "4 - the working body, a longitudinal section; figure 5 is a view In figure 4; on Fig - section GG in figure 1; Fig. 7 is a view of D in Fig. 1 (swivel arms in the maximum raised position).

Проходческий щит состоит из корпуса 1 с передним 2 и задним 3 опорными кольцами, в которых неподвижно закреплены корпуса гидродомкратов 4 передвижени щита башмаками 5. В ножевой части 6 корпуса 1 проходческого щита установлена система вертикальных 7 и горизонтальных 8 перегородок дл удержани груди забо при проходке в неустойчивых песчаных грунтах. Дл нагревани разработанного грунта на транспортирующую ленту 9 ленточного конвейера 10, установленного по продольной оси корпуса 1 проходческого щита, нижний участок ножевой части 6 до переднего опорного кольца 2 закрыт съемными листами 11. Дл возведени кольцевой железобетонной обделки 12 из отдельных элементов к заднему опорному кольцу 3 на продольных кронштейнах 13 смонтирован канатный блокоукладчик 14, имеющий направл ющие ролики 15 дл каната и электрическую лебедку 16.The tunnel shield consists of a housing 1 with a front 2 and a rear 3 support rings, in which the jacks of the hydraulic jacks 4 are permanently fixed to the shield by the shoes 5. In the blade part 6 of the housing 1 of the tunnel shield there is a system of vertical 7 and horizontal 8 partitions to hold the bottom chest during the passage unstable sandy soils. To heat the developed soil onto the conveyor belt 9 of the belt conveyor 10 installed along the longitudinal axis of the casing 1 of the tunneling shield, the lower portion of the blade part 6 to the front support ring 2 is covered with removable sheets 11. For erecting a ring-shaped reinforced concrete lining 12 from individual elements to the rear support ring 3 On the longitudinal arms 13, a cable block paver 14 is mounted, having rope guide rollers 15 and an electric winch 16.

В нижней части корпуса 1 проходческого щита между передним 2 и задним 3 опорными кольцами установлена опорна рама 17. На последней по обоим бокам ленточного конвейера 10 симметрично продольной оси проходческого щита попарно расположены продольA support frame 17 is installed in the lower part of the casing 1 of the tunneling shield between the front 2 and rear 3 support rings. On the latter, on both sides of the conveyor belt 10, symmetrically to the longitudinal axis of the tunneling shield are arranged in pairs

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

ные вертикальные ребра -18 и 19,жестко св занные также с передним опорным кольцом 2, между которыми расположены нижние гидродомкраты 4 передвижени щита о Кроме того, на раме 17 расположены два продольных вертикальных ребра 20. В нижней части корпуса 1 в зоне переднего опорного кольца 2 в продольных ребрах 18 и 19 вставлены поперечные оси 21, на которых с возможностью поворота в вертикальной плоскости установлены две опоры в виде двухрычажкых плавно сопр женных фигурных поворотных кронштейнов 22, расположенных вдоль боковых внешних сторон конвейера 10. У каждого из фигурных кронштейнов 22 один рычаг направлен в сторону опорного кольца 2 с осью 21 креплени и поворота, другой рычаг направлен вверх. На внешних сторонах фигурных кронштейнов 22 имеютс выступы 23 с установленными в них поперечными ос ми 24, которые св заны посредством двух гидроцилиндров 25, прикрепленных к продольным ребрам 19 и 20 опорной рамы 17 через поперечные оси 26 к корпусу 1 проходческого щита, а на внутренних сторонах (обращенных в сторону ленточного конвейера 10) имеютс выступы 27, в которых в непосредственной близости от осей 21 установлены поперечные оси 28, предназначенные дл установки двух гидроцилиндров 29 поворота шарнирной подвески 30 в вертикальной плоскости. Фигурные кронштейны 22 также соединены между собой V-образной поперечной перегородкой 31, состо щей из боковин 32 и поперечины 33 и наход щейс под ленточным конвейером 10 с зазором до нижнего кра ленточного конвейера, достаточным дл поворота фигурных кронштейнов 22 гидроцилиндрами 25 в максимальное верхнее положение .Vertical ribs -18 and 19, which are also rigidly connected to the front support ring 2, between which the lower hydraulic jacks 4 of the shield movement are located. In addition, on the frame 17 there are two longitudinal vertical ribs 20. In the lower part of the housing 1 in the area of the front support ring 2, transverse axles 21 are inserted in the longitudinal ribs 18 and 19, on which two supports can be rotated in a vertical plane in the form of two-lever smoothly coupled figured pivoting brackets 22 arranged along the lateral external sides of the end fan 10. For each of the figured brackets 22, one lever is directed toward the support ring 2 with the axis of attachment and 21 turning, the other lever is directed upwards. On the outer sides of the figure brackets 22 there are protrusions 23 with transverse axes 24 installed in them, which are connected by two hydraulic cylinders 25 attached to the longitudinal ribs 19 and 20 of the support frame 17 through transverse axes 26 to the casing 1 of the tunneling shield, and on the inner sides (facing the belt conveyor 10) there are protrusions 27 in which transverse axles 28 are mounted in the immediate vicinity of the axles 21 for mounting two hydraulic cylinders 29 for pivoting the hinge suspension 30 into a vertical plane and. The figured brackets 22 are also interconnected by a V-shaped transverse partition 31 consisting of sidewalls 32 and cross member 33 and located under the belt conveyor 10 with a clearance to the bottom edge of the belt conveyor sufficient to rotate the figure brackets 22 by hydraulic cylinders 25 to the maximum upper position.

Шарнирна подвеска 30 замкнутого профил в поперечной плоскости с отверстием выполнена с двум продольными щеками 34, направленными вниз и расположенными шире ленточного конвейера 10 по бокам от него между фигурными кронштейнами 22 Закрепленные на выступах 27 фигурных кронштейнов 22 гидроцилиндры 29 св заны с щеками 34 при помощи двух поперечных осей 35. Сама шарнирна подвеска 30 смонтирована на направленных вверх рычажных част х 36 фигурных кронштейнов 22 с возможностью поворота в вертикальной плоскости вокруг поперечных осей 37 гидроцилиндрами 29,The hinged suspension 30 of the closed profile in the transverse plane with an opening is made with two longitudinal cheeks 34 directed downward and located wider than the belt conveyor 10 on each side of it between the figure brackets 22. The hydraulic cylinders 29 attached to the ledges 27 of the figure brackets 22 are connected with the cheeks 34 by two transverse axles 35. The hinge suspension 30 itself is mounted on upward lever parts of 36 figure brackets 22 with the possibility of rotation in the vertical plane around the transverse axes of 37 hydrocyline drami 29,

В отверстии шарнирной подвески 30 на верхней 38 и нижней 39 вертикальной втулках установлены рабочий орган 40 с посадочным каркасом 41 с возможностью поворота ее в горизонтальной плоскости гидроцилиндром 42, расположенным под стрелой 40 поперечно продольной оси проходческого щита и присоединенным через вертикальную ось 43 и кронштейн 44 к боковой стенке шарнирной подвески 30, а другим концом через вертикальную ось 45 и кронштейн 46 - к стреле 40 рабочего органа проходческого щита Внутри стрелы 40 на передних 47 и задних 48 опорах скольжени с возможностью перемещени вперед-назад в продольном направлении размещен телескоп 49, Перемещение осуществл ют гидроцилиндром 50, прикрепленным снизу к стреле через ось 51, а к телескопу - через ось 52. Внутри телескопа 49 на оси 53 через шток 54 укреплен гидроцилиндр 55 с поршнем 56 и трубопроводом 57 подачи рабочей жидкости в поршневую полость с возможностью перемещени вдоль телескопа на опоре 58 сколжени , установленной в п те 59, совмещенной с корпусом гидроцилиндра 55 , Через ось 60 п та 59 гидроцилиндра 55 св зана с поворотной т гой 61, котора , в свою очередь через ось 62 соединена с лопатой 63 с возможностью поворота последней в вертикальной плоскости вокруг оси 64, установленной на телескопе 49. Дл подвода рабочей жидкости в гидроцилиндр 50 выдвижени телескопа 49 в гидроцилиндр 55 поворота лопаты 63 предназначены соответственно отверсти 65 и 66. Головна часть ленточного конвейера 10 закрыта от разработанного грунта листами наклонного стола 67 и продольными вертикальными листами 68, установленными вдольIn the opening of the articulated suspension 30 on the upper 38 and lower 39 vertical bushings, a working body 40 is installed with a landing frame 41 with the possibility of rotating it in a horizontal plane by a hydraulic cylinder 42 located under the boom 40 transversely to the longitudinal axis of the sinking shield and connected via a vertical axis 43 and bracket 44 to the side wall of the articulated suspension 30, and the other end through the vertical axis 45 and the bracket 46 - to the boom 40 of the working body of the tunneling shield. Inside the boom 40 on the front 47 and rear 48 slide bearings with possible A telescope 49 is placed longitudinally back and forth in the longitudinal direction. The movement is carried out by a hydraulic cylinder 50 attached to the boom through the axis 51, and to the telescope through the axis 52. Inside the telescope 49 on the axis 53 through the rod 54 a hydraulic cylinder 55 with a piston 56 is fixed and a pipe 57 supplying the working fluid to the piston cavity with the possibility of movement along the telescope on the support 58 of the station located in paragraph 59, combined with the cylinder body 55, through the axis 60 of the fifth cylinder 59 of the cylinder 55 is connected with a swivel thrust 61 very Via axis 62, it is connected with a shovel 63 with the possibility of rotation of the latter in a vertical plane around an axis 64 mounted on a telescope 49. Holes 65 and 66 are respectively provided to feed the working fluid to the telescope 49's extension hydraulic cylinder 50 into the hydraulic cylinder 55 of the shovel 63. conveyor 10 is closed from the developed soil sheets inclined table 67 and longitudinal vertical sheets 68, installed along

00

5five

00

5five

ленточного конвейера 10. Конфигураци наклонного стола 67 соответствует профилю фигурных кронштейнов 22 с гидроцилиндрами 29 в максимальном верхнем положении, плавно сопр гась с корпусом 1 проходческого щита.of the conveyor belt 10. The configuration of the inclined table 67 corresponds to the profile of the figured brackets 22 with the hydraulic cylinders 29 in the maximum upper position, smoothly matching with the casing 1 of the driving shield.

Проходческий щит работает следующим образом.The tunnel shield works as follows.

Цикл по проходке тоннел на ширину кольца обделки из отдельных элементов начинаетс с разработки забо лопатой 63. При работе в неустойчивых грунтах удержание забо от разрушени обеспечиваетс системой вертикальных 7 и горизонтальных 8 перегородок , расположенных в ножевой части 6 корпуса 1 проходческого щита, и разработка забо производитс поочередным введением лопаты 63 в чейки между перегородками. Дл осуществлени этого первоначально шарнирна подвеска 30 ориентируетс в вертикальной плоскости при помощи гидроци- линдров 25, поворачивающих фигурные кронштейны 22 вокруг осей 21, установленных в продольных вертикальных ребрах 18 и 19, обеспечива одновременно перемещение шарнирной подвески 30 со стрелой 40 как по вертикали, так и в продольном направлении, располага сь на требуемом русе дл разработки забо .The cycle of tunneling the width of the lining ring of individual elements begins with the development of shovel 63. When working in unstable soils, holding the bottom from destruction is provided by a system of vertical 7 and 8 horizontal partitions located in the blade part 6 of the casing 1 of the tunneling shield alternately introducing the shovel 63 into the cells between the partitions. To accomplish this, the initially articulated suspension 30 is oriented in the vertical plane by means of hydraulic cylinders 25, which turn the figure brackets 22 around the axes 21 installed in the longitudinal vertical edges 18 and 19, while simultaneously moving the articulated suspension 30 with the boom 40 both vertically and in the longitudinal direction, located on the required torso for the development of the bottom.

Дл синхронизации действий гидроцилиндров 25 и воспри ти поперечных усилий от внедрени лопаты фигурные кронштейны 22 соединены между собой V-образной перегородкой. Затем производ т ориентирование стрелы 40 в горизонтальной плоскости вокруг верхней 38 и нижней 39 вертикальных втулок при помощи поперечно установленного гидроцилиндра 42, прикрепленного через кронштейн 44 на шарнирной подвеске 30 и соединенного со стрелой 40 через кронштейн 46. Ориентирование стрелы 40 в вертикальной плоскости осуществл етс двум гидроцилиндрами 29, размещенными наIn order to synchronize the actions of the hydraulic cylinders 25 and to perceive the transverse forces from the introduction of the spade, the figured brackets 22 are interconnected by a V-shaped partition. Then, the boom 40 is oriented in the horizontal plane around the upper 38 and lower 39 vertical bushings using a transversely mounted hydraulic cylinder 42 attached via a bracket 44 on the hinged suspension 30 and connected to the boom 40 through the bracket 46. The boom 40 is oriented in a vertical plane by two hydraulic cylinders 29, placed on

Q внутренних сторонах (обращенных к конвейеру 10) фигурных кронштейнов 22 и св занными с шарнирной подвеской 30 двум направленными вниз выступами 34 вокруг поперечных осейThe Q inner sides (facing the conveyor 10) of the figure brackets 22 and the two downwardly directed protrusions 34 around the transverse axes connected to the hinge suspension 30

5 37, размещенных в направленных вверх рычажных част х 36 фигурных кронштейнов 22,5 37, placed in the upward lever parts of the 36 figure brackets 22,

Перемещение телескопа 49 на опорах 47 и 48 скольжени к забою и отThe movement of the telescope 49 on the supports 47 and 48 slip to the bottom and from

00

5.five.

00

5five

забо осуществл етс гидроцилиндром 50, прикрепленным снизу к стреле 40. Активное усилие резани на лопате 63 создаетс гидроцилиндрами 55 внутри телескопа 49, корпус которого пе ремещаетс на опоре 58 скольжени и п те 59, через поворотную т гу 61 вокруг поперечной оси 64. При этом в гидроцилиндре 50 выдвижени телескопа 49, в гидроцилиндрах 29 шарнирной подвески 30 и гидроцилиндрах 25 поворота фигурных кронштейнов 22 возникают реактивные нагрузки, воспринимаемые через опорную раму 17 корпусом 1 проходческого щита Возникающий при копании лопатой 63 крут щий момент передаетс через вертикальные втулки 38 и 39, шарнирную подвеску 30, поперечные оси 37, фигурные крон- штейны 22, поперечные оси 21, продольные вертикальные ребра 18 и 19 и воспринимаютс корпусом 1 и передним опорным кольцом 2.the cylinder 50 is attached to the bottom of the boom 40. The active cutting force on the shovel 63 is created by the hydraulic cylinders 55 inside the telescope 49, whose body moves on the slide support 58 and 59, through a swivel bar 61 around the transverse axis 64. in the hydraulic cylinder 50 extending the telescope 49, in the hydraulic cylinders 29 of the articulated hanger 30 and the cylinders 25 of turning the shaped brackets 22, reactive loads occur, perceived through the support frame 17 by the housing 1 of the tunneling shield that occurs when the shovel 63 digs Root torque is transmitted through the vertical sleeve 38 and 39, the hinge suspension 30, the transverse axis 37, the bracket 22 shaped transverse axis 21, longitudinal vertical ribs 18 and 19 and are received in the casing 1 and the front support ring 2.

Разработанный грунт располагаетс на листах 11 защитной обшивки и на листах наклонного стола 67. Дл осуществлени нагревани разработанного грунта на транспортирующую ленту 9 ленточного конвейера 10 предваритель- но устанавливают фигурные кронштейны 22 гидроцилиндрами 25 в крайнее нижнее положение поворота вокруг осей 21, а гидроцилиндрами 29 поворачивают шарнирную подвеску 30 вокруг поперечных осей 37, располага стрелу 40 параллельно наклонной части ленточного конвейера 10. Нагревание производ т перемещением телескопа 49 вперед-назад в продольном направлении гидроцилиндром 50 при полностью повернутой вниз лопаты 63. Нагреба- ние по всему фронту забо производитс поворотом стрелы 40 с помощью поперечно размещенного гидроцилиндра 42. При необходимости нагревание дополн етс поворотом шарнирной подвески 30 со стрелой 40 в вертикальной плоскости гидроцилиндрами 29 вокруг поперечных осей 37. Листы наклонного стола 67 и св занные с ними вертикальThe developed soil is located on the sheathing sheets 11 and on the inclined table sheets 67. In order to heat the developed soil, the figure 22 brackets 25 are rotated to the extreme lower position of the rotation around the axes 21 on the conveyor belt 9 of the conveyor belt 10, and the cylinders 29 rotate the hinge the suspension 30 around the transverse axes 37, having the boom 40 parallel to the inclined part of the belt conveyor 10. The heating is performed by moving the telescope 49 back and forth in the pro The hydraulic cylinder 50 with the shovel 63 completely turned downward. The bottom-up nipple is made by turning the boom 40 using the transversely placed hydraulic cylinder 42. If necessary, heating is completed by turning the hinge suspension 30 with the boom 40 in the vertical plane by hydraulic cylinders 29 around the transverse axes 37 Sheets of the sloping table 67 and the associated vertical

ные листы 68, установленные вдоль ленточного конвейера 10, преп тствуют попаданию разработанного грунта в зону расположени оборудовани проходческого щита и подвод щих рабочую жидкость трубопроводов и гибких шлангов.Bonus sheets 68 installed along the belt conveyor 10 prevent the developed soil from entering the area of the equipment of the tunnel shield and the supply lines and flexible hoses.

После завершени работ по удалению разработанного грунта ленточным конвейером 10 на средства внутритон- нельного транспорта производ т перемещение проходческого щита на ширину кольца блочной обделки, отталкива сь башмаками гидродомкратов 4 перемещени от ранее возведенной обделки 12 тоннел . После этого в хвостовой части щита блокоукладчиком 4 производ т сборку очередного кольца обделки 1 2.After completion of the work on the removal of the developed soil, the belt conveyor 10 moves the in-vehicle transport to the width of the block lining ring, pushing the jacks of the hydraulic jacks 4 away from the previously erected tunnel 12. After that, in the tail part of the shield, the block paver 4 assembles the next lining ring 1 2.

Claims

Invention Formula

Tunnel shield, comprising a housing with front and rear support rings, fixed hydraulic jacks for moving the shield fixedly in the rings, working member secured in the shield body by means of a supporting frame and articulated suspension, mounted over the head part of the conveyor inclined table and hydraulic cylinders rotation of the working body in the horizontal and vertical planes, characterized in that, in order to increase productivity and improve the working conditions of the drifters, the support The tool body is mounted under the conveyor and provided with pivoting brackets located along the lateral outer sides of the conveyor and pivotally fixed at one end on the frame with the possibility of rotation in a vertical plane using additional hydraulic cylinders, while the pivot hinge of the working body is connected to the other ends of the pivot brackets .

12

s

1 9Pf

oi b a c 89 81

h Ы

02

S2

P

Ј /

ssmggi

& g

"N

Kb

B

f

U3

00

20

nineteen

VidM

Phage.7